基于峰值谱技术的GaN基微波功率器件陷阱表征方法

摘要

GaN基微波功率器件在高电场影响下产生了界面缺陷和陷阱效应,加剧了器件有源区材料的损伤,是造成其在高频、大功率应用下电学参数退化的重要因素。提出了一种基于贝叶斯迭代的时间常数谱的提取方法,通过采集器件漏源电流瞬态响应曲线,精确提取陷阱俘获、释放电子的时间常数。利用阿伦尼乌斯方程计算陷阱和缺陷的激活能,并通过施加不同的电偏置实现了器件纵向结构各材料层中陷阱和缺陷的特性表征。通过实验表征了处于GaN缓冲层和AlGaN势垒层的陷阱特性,发现存在3个不同作用时间常数的陷阱,一个位于AlGaN势垒层,陷阱激活能为0.6 eV;另一个位于GaN缓冲层,陷阱激活能为0.46 eV;第三个位于AlGaN势垒层,陷阱作用的时间常数与温度无关。