異なるトラップを持つAlGaN/GaN HEMTにおけるサイドゲート効果のデバイスシミュレーションによる検討

摘要

隣接するAlGaN/GaN HEMTへの電気的な影響を検討するために、異なるトラップを持つ二層のGaN（チャネル、基板）を含む構造にて、ドレイン電流のサイドゲート電圧依存性を、デバイスシミュレーションを用いて計算した。二層構造のドレイン電流とサイドゲート電圧の関係は、単層における特性と同じ傾向となった。正のサイドゲート電圧では、ドレイン電流はサイドゲート電圧に依存せず一定であった。しかし、サイドゲート電圧が負となると、サイドゲート電圧の減少とともにドレイン電流が減少する傾向が現れた。GaNチャネル層厚が1μmと厚い場合、トラップ濃度が濃いGaN基板の影響は少なく、二層構造の特性はGaNチャネルのトラップにより律速された。ドレイン電流が一定となるサイドゲート電圧はGaNチャネル層厚が薄くなるにつれ、負のサイドゲート電圧にシフトした。これはGaNチャネル層厚が薄い場合、サイドゲート電圧の変化が、主にGaN基板内のトラップの変化となり、AlGaN/GaN界面にまで影響するサイドゲート電圧が低くなるためと考えられる。