SiCNゲー卜絶縁膜を用いたAlGaN/GaN MISゲー卜HEMT

摘要

HMDSを反応ガスとするPECVDにより堆積したSiCNゲート絶縁膜を導入したAlGaN/GaN MISゲート高電子移動度トランジスタを作製し，その特性を評価した。ゲート長0.3 μmのSiCN MIS-HEMTにおいて相互コンダクタンス69mS/mmと電流利得遮断周波数(f_T) 25 GHzが得られた。これらは比較のため用意したショットキーゲートデバイスと比べ，良好なものとなっている。この原因を明らかにするため，SiCN膜を堆積する際にHMDSのキャリアガスとして用いた水素によるクリーニング効果を検証した。結果として，水素ァニールによりドレイン電流密度，f_Tが改善され，電流コラプスが抑制されることが示された。%This paper reports AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor (MIS)-gate high electron mobility transistors (HEMTs) with a SiCN gate stack deposited by PECVD using HMDS vapor. A transconductance of 69 mS/mm and a current gain cutoff frequency (f_T) of 25 GHz are obtained for the SiCN MIS-HEMTs with a gate length of 0.3μm. These performances are better than those of the Schottky-gate reference devices. To clarify the origin of these improvements, we verified the cleaning effect of hydrogen used as a carrier gas for HMDS during the PECVD of SiCN. The results indicate that the hydrogen annealing improves the drain current density and f_T as well as it suppresses the current collapse.