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【24h】

High RF Performance Enhancement-Mode Al2O3/AlGaN/GaN MIS-HEMTs Fabricated With High-Temperature Gate-Recess Technique

机译：高温栅凹槽技术制造的高射频性能增强模式Al 2 O 3 / AlGaN / GaN MIS-HEMT

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In this letter, we report high-performance enhancement-mode (E-mode) AlO/AlGaN/GaN metal–insulator–semiconductor high-electron-mobility transistors (MIS-HEMTs) fabricated with high-temperature low-damage gate recess technique. The high-temperature gate recess is implemented by increasing the substrate temperature to 180 °C to enhance the desorption of chlorine-based etching residues during the dry etching of AlGaN barrier. High-crystal-quality AlO gate dielectric was grown by atomic-layer deposition using O as the oxygen source to suppress hydrogen-induced weak bonds. The fabricated E-mode MIS-HEMTs exhibit a threshold voltage of 1.6 V, a pulsed drive current of 1.13 A/mm, and very low OFF-state standby power of W/mm at V and V. At 4 GHz and in pulse-mode operation, the output power density and power-added efficiency were measured to be 5.76 W/mm and 57%, both of which are the highest for GaN-based E-mode MIS-HEMTs reported to date.
机译：在这封信中，我们报告了采用高温低损伤栅凹槽技术制造的高性能增强模式（E模式）AlO / AlGaN / GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）。通过在AlGaN势垒的干法刻蚀过程中将衬底温度提高到180°C，以增强氯基刻蚀残渣的解吸作用，来实现高温栅凹槽。使用O作为氧源通过原子层沉积来生长高质量的AlO栅极电介质，以抑制氢诱导的弱键。制成的E模式MIS-HEMT的阈值电压为1.6 V，脉冲驱动电流为1.13 A / mm，在V和V时处于非常低的关断状态待机功率W / mm。在4 GHz以及脉冲模式下，在模式操作下，测得的输出功率密度和功率附加效率分别为5.76 W / mm和57％，均为迄今为止报道的基于GaN的E模式MIS-HEMT的最高值。

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