キャリア数によるGaN HEMT素子のコラプス評価

摘要

GaNパワーデバイスが克服すべき課題の一つである電流コラプス現象に関して、新たな評価手法を検討した。スイッチング中の動的オン抵抗を測定する従来手法では、素子の自己発熱の影響を含んでしまう為、熱の影響が無視可能であるキャリア数の減少を直接的に捉える手法を用いた。フィールドプレート構造下におけるキャリア減少は、容量特性上では空乏化電圧の低下として観測することが出来るので、容量測定を用いてキャリアの減少量とその位置を知ることが可能となる。容量特性から求められる指標と動的オン抵抗の関係を調べ、提案手法がコラプス評価として機能することを確認した。また、本手法と従来手法を組み合わせることでオン抵抗上昇の要因を分離することが出来る為、コラプス現象の理解と解決に役立つものであると考えている。