ALD成膜HfO_2ゲート絶縁膜を有するAlGaN／GaN MOSFETの作製・評価

摘要

The AlGaN/GaN MOSFETs with HfO_2 as a gate insulator deposited by ALD has been fabricated and characterized. The lower the deposition temperature was, the smaller the gate leak current was. On the other hand, gm max was obtained for the device with HfO_2 deposited at 250 degC. The threshold voltage was linearly dependent on the thickness of the HfO_2. This means that trapped charge at HfO_2/AlGaN interface was responsible for this threshold voltage change. It has been shown that the interface states between HfO_2 and AlGaN were decreased by annealing in O_2 atmosphere.%ALDで成膜したHfO_2をゲート酸化膜とするAlGaN／GaN MOSFETを作製し、特性評価を行った。HfO_2の成膜温度は低い程ゲートリーク電流が抑えられていたが、g_mの最大値は成膜温度250℃で得られた。閾値がHfO_2膜厚に対して線形に依存することから、HfO_2／AlGaN界面には正の電荷を有する準位が多数存在すると考えられる。HfO_2膜を酸素中でアニールすることで、この界面準位が低減された。