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首页> 外文期刊>Journal of Semiconductors >Thin-barrier enhancement-mode AlGaN/GaN MIS-HEMT using ALD Al_2O_3 as gate insulator
【24h】

Thin-barrier enhancement-mode AlGaN/GaN MIS-HEMT using ALD Al_2O_3 as gate insulator

机译：使用ALD Al_2O_3作为栅绝缘体的薄势垒增强模式AlGaN / GaN MIS-HEMT

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A high-performance enhancement-mode (E-mode) gallium nitride (GaN)-based metal-insulator-semiconductor high electron mobility transistor (MIS-HEMT) that employs a 5-nm-thick aluminum gallium nitride (Al_(0.3)Ga_(0.7)N) as a barrier layer and relies on silicon nitride (SiN) passivation to control the 2DEG density is presented. Unlike the SiN passivation, aluminum oxide (Al_2O_3) by atomic layer deposition (ALD) on AlGaN surface would not increase the 2DEG density in the heterointerface. ALD Al_2O_3 was used as gate insulator after the depletion by etching of the SiN in the gate region. The E-mode MIS-HEMT with gate length (L_G) of 1 μm showed a maximum drain current density (I_(DS)) of 657 mA/mm, a maximum extrinsic transconductance (g_m) of 187 mS/mm and a threshold voltage (V_(th)) of 1 V. Comparing with the corresponding E-mode HEMT, the device performances had been greatly improved due to the insertion of Al_2O_3 gate insulator. This provided an excellent way to realize E-mode AlGaN/GaN MIS-HEMTs with both high V_(th) and I_(DS).
机译：一种高性能增强模式（E模式）氮化镓（GaN）基金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），采用5纳米厚氮化铝镓（Al_（0.3）Ga_提出了（0.7）N）作为阻挡层并依靠氮化硅（SiN）钝化来控制2DEG密度的方法。与SiN钝化不同，通过在AlGaN表面上进行原子层沉积（ALD）形成的氧化铝（Al_2O_3）不会增加异质界面中的2DEG密度。在通过蚀刻栅极区域中的SiN而耗尽之后，将ALD Al_2O_3用作栅极绝缘体。栅极长度（L_G）为1μm的E模式MIS-HEMT的最大漏极电流密度（I_（DS））为657 mA / mm，最大非本征跨导（g_m）为187 mS / mm，阈值电压（V_（th））为1V。与相应的E模式HEMT相比，由于插入了Al_2O_3栅极绝缘体，器件性能得到了极大的提高。这为实现具有高V_（th）和I_（DS）的E模式AlGaN / GaN MIS-HEMT提供了极好的方法。

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