Study on GaN-based normally-off device on Si substrate using selective area growth

选择性区域生长硅衬底上氮化镓基常断器件的研究

基本信息

  • 批准号:
    23360154
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 12.48万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2011-04-01 至 2014-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

GaN-based HEMTs have attractive for high power switching applications. Normally-off operation was one of major requirements for AlGaN/GaN HEMTs. However, realization of normally-off operation with high drain cuurent is difficult due to the existence of two-dimensional electron gas in heterointerface induced piezo and spontaneous polarization charges. Selective area growth (SAG) technique is one of solutions for normally-off operation.In this study, I report normally-off AlGaN/GaN HEMTs with SAG of an AlGaN layer and deposition of an Al2O3 film on an AlGaN/GaN heterostructure designed to be completely depleted. Adopting AlGaN regrowth in a selective area and Al2O3 film deposition for the access region of the HEMT, the normall-off operation of AlGaN/GaN HEMT was demonstrated. The device showed the drain current density of 160 mA/mm and the threshold voltgae of 0.4 V.
GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)在大功率开关领域具有广泛的应用前景。 常关断工作是AlGaN/GaN HEMT的主要要求之一。 然而,由于异质界面中二维电子气的存在,导致压电和自发极化电荷的产生,使得实现高漏电流的常关工作变得困难。 选择性区域生长(Selective Area Growth,SAG)技术是实现常关型器件的一种解决方案,在本论文中,作者报道了在AlGaN/GaN异质结构上沉积Al_2O_3薄膜,并采用SAG技术制备出常关型AlGaN/GaN HEMT。 采用AlGaN选择区再生长和Al 2 O3薄膜淀积作为HEMT的接入区,实现了AlGaN/GaN HEMT的常关工作。 器件的漏电流密度为160 mA/mm,阈值电压为0.4V。

项目成果

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专利数量(0)
Analyses of hetero-interface trapping properties in AlGaN/GaN high electron mobility transistor heterostructures grown on silicon with thick buffer layers
  • DOI:
    10.1063/1.4733359
  • 发表时间:
    2012-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    J. Freedsman;T. Kubo;T. Egawa
  • 通讯作者:
    J. Freedsman;T. Kubo;T. Egawa
Heteroepitaxial growth and power electronics using AlGaN/GaN HEMT on Si
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. L. Selvaraj;A;Watanabe;T. Egawa
  • 通讯作者:
    T. Egawa
Electroluminescence under the gate region using AlGaN/GaN HEMT with a transparent gate electrode
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Narita;Y. Fujimoto;A. Wakejima;T. Egawa
  • 通讯作者:
    T. Egawa
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知道了