低ゲートリーク電流Siイオン注入GaN/AIGaN/GaNHEMTのオン抵抗低減化

摘要

ワイドバンドギャップ半導体材料であるGaNはSiやrnGaAsなどに比べて禁制帯幅が大きく，絶縁破壊電界，電子rnの飽和ドリフト速度，熱伝導度が大きいなどの優れた物性rn値を有している。これらの特徴を生かして，高出力，高速，rn低損失，高温下で動作する電子デバイスの実現が期待されrnている。また，放射線照射下などの過酷環境下での動作もrn注目されている。本研究で用いたGaNはGaAs等の他のⅢrn-Ⅴ族化合物半導体と同様，ヘテロ接合を形成することにrnより高移動度二次元電子ガスの特性の利用が可能である。%Si ion-implanted GaN/AlGaN/GaN HEMTs with extremely low gate leakage current and low source resistance without any recess etching process are demonstrated. The source/drain regions were formed using Si ion implantation into undoped GaN/AlGaN/GaN on sapphire substrate. Using ion implantation into source/drain regions with energy of 80 keV, the performances were significantly improved. On-resistance reduced from 26.2 to 4.3 Ω·mm. Saturation drain current and maximum transconductance increased from 284 to 723 mA/mm and from 48 to 147 mS/mm.