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InAs/AlSbHEMT性能测评

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5.22测试了InAs/AlSb HEMT 器件的跨导,当VGS 是-1.1V,器件跨导峰值是60mS/mm,这个值偏小,说明器件的栅控能力有待提高。图5.21InAs/AlSb HEMT 器件的输出特性曲线图5.23测试了器件的栅极漏电流,从图中可以看到栅极漏电流IG比输出电流IDS的值小很多,说明器件的沟道没有被损坏。图5.22InAs/AlSb HEMT 器件跨导图5.23肖特基栅InAs/AlSb HEMT 器件漏电流

InAs/AlSbHEMT性能测评

在执行以上流程后,通过电子束蒸发淀积Ti/Au(20/300nm)PAD,然后剥离。最终,制备出的器件的光学照片如图5.20所示,栅长Lg=2μm,栅宽W=2×30μm,源漏间距LSD=7μm。

图5.20 制备出器件的光学照片

图5.21是InAs/AlSb HEMT 器件测试的输出特性曲线,从图中看到器件是有栅控能力的,但是从图中看到栅极上施加的电压VDS从0V 开始扫描,以-0.2V 的步进在变化,当栅极电压VGS到-1.4V 时,观察到器件的沟道输出电流IDS是125mA/mm 依然很大,之后栅极继续向更负的电压施加,器件的输出电流和VGS=-1.4V 曲线几乎重合,这说明器件不会随着栅极电压的变化而发生关断,推测可能的原因是器件中存在有平行沟道,使得器件中电子存在亚沟道中,当栅极电压向负电压变化时,器件中总有电子存在,所以器件不能关断。当VGS是-0.2V,漏源电压VDS 为0.3V 时,器件的输出电路IDS是385mA/mm,这个输出电流与栅长有直接的关系,当栅长减小时,沟道的导通电阻会减小,则这个值会增大。图5.22测试了InAs/AlSb HEMT 器件的跨导,当VGS 是-1.1V,器件跨导峰值是60mS/mm,这个值偏小,说明器件的栅控能力有待提高。

图5.21 InAs/AlSb HEMT 器件的输出特性曲线(www.xing528.com)

图5.23测试了器件的栅极漏电流,从图中可以看到栅极漏电流IG比输出电流IDS的值小很多,说明器件的沟道没有被损坏。但是栅极漏电流是比较大的,一般器件的漏电流在10-8以下,分析原因主要是由于InAs是窄禁带宽度材料,容易发生沟道碰撞离化效应,会在沟道中产生电子空穴对,而部分空穴有可能隧穿过势垒,产生栅极漏电流。同时与InAlAs材料的表面状况也有很大的关系,比如表面粗糙度等。栅极漏电流是InAs/AlSb HEMT 器件的重要的参数,如何减小栅极漏电提高器件性能成为重要的研究课题,最直接的方法是在栅金属和InAlAs材料之间加入high-k介质材料,这样制造出绝缘栅的InAs/AlSb MIS-HEMT,这种器件的栅极漏电流就会大幅减小,器件的整体直流和频率特性得到很大提高。

图5.22 InAs/AlSb HEMT 器件跨导

图5.23 肖特基栅InAs/AlSb HEMT 器件漏电流

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