研究不同槽栅深度Al2O3 MOS—HEMTs器件特性

摘要

为了解决MOS结构high-k介质引入的界面态问题和栅控能力降低,本文通过F基刻蚀si3N4和Cl基刻蚀AlGaN形成槽栅结构的MOS-HEMT8器件(Cl基刻蚀时间分别为15S,17s和19s)。rn 常规MDS-HEMTs器件的肖特基反向漏电比常规HEMTs器件小三个量级。通过槽栅刻蚀后,器件的跨导有较大的提高。用变频C-F法测量MOS结构的界面态,我们发现当槽栅深度为1.02nm时。界面特性最佳,界面时常数τit=(0.20-1.59)μs,密度Du=(0.55-1.08)1012cm-2eV-1。在槽栅刻蚀后,界面态密度明显减小了,而且没产生新的界面陷阱类型。这是由于Cl基刻蚀了AlGaN层的天然氧化层,减小了界面态。这氧化层由于AlOx和GaOx氧化物的形成使得N原子的缺失,从而形成了N空位,同时AlGaN亚表面区域也有其他杂质(如C,O,Si等)。研究不同槽栅深度的MOS-HEMTs的电流崩塌特性,发现短时间低功率的Cl基刻蚀造成的损伤基本没有加剧器件的电流崩塌.