ソースフィールドプレート構造AlGaN/GaNHEMTのラグ現象,電流コラブス及び耐圧特性の解析

摘要

Two-dimensional analysis of lag phenomena, current collapse and breakdown voltages in source-field-plate AlGaN/GaN HEMTs is performed, and the results are compared with those for the case of gate-field-plate structure. It is shown that the reduction rate of drain-lag is similar between the two structures, but the reduction rates of gate lag and current collapse are smaller for the source-field-plate structure. This is because the electric field at the drain edge of the gate becomes higher in the off state and the trapping effects become more significant. For this reason, the off-state breakdown voltage is a little lower in the source-field-plate structure. It is suggested that there is an optimum thickness of SiN passivation layer to minimize the buffer-related current collapse in both structures.%ソースフィールドプレート構造AlGaN/GaN HEMTのラグ現象，電流コラブス及び耐圧特性を2次元数値解析し，その結果をゲ—トフィールドプレート構造の場合と比較した。ドレインラグの低減の割合は両者で同程度となったが，ゲートラグの低減割合はソースフィールドプレート構造の方が小さくなり，電流コラブスの低減割合もやや小さくなつた。これは，ゲートのドレイン端の電界がオフ状態でより高くなりトラッピング効果が大きくなるためである。このため，オフ状態の耐圧もソースフィールドプレート構造の方がやや低くなつた。バッファ層に起因した電流コラブスを最小限にするためには，SiN絶縁膜の厚さにある最適値が存在することが示唆された。