顾江王强鲁宏

AlGaN/GaN高速电子迁移率晶体管器件电流坍塌效应与界面热阻和温度的研究

顾江1)王强2)鲁宏1)

1)(常熟理工学院物理电子系，常熟215500)
2)(南通大学电子信息学院，南通226019)
(2010年10月7日收到;2010年10月22日收到修改稿)

本文系统研究了AlGaN/GaN基高速电子迁移率晶体管器件界面热阻和工作温度对器件在高功率下的电流坍塌效应的影响规律．研究发现低漏极电压下热电子是导致负微分输出电导的重要因素，器件工作温度变高会使负微分输出电导减小．高漏极电压下自加热效应是导致电流坍塌的一个重要因素．随着界面热阻的增加，器件跨导降低，阈值电压增大．同时，由于工作环境温度的增高，器件随之温度增高，载流子迁移率会显著降低．最终这两种因素会引起AlGaN/GaN基高速电子迁移率晶体管器件显著的电流坍塌效应，从而降低了器件整体性能．

AlGaN/GaN HEMT器件，热电子效应，自加热效应，电流坍塌效应

PACS:71．55．Eq，73．40．Lq，73．61．－r

1.引言

近年来，AlGaN/GaN高速电子迁移率晶体管(HEMT)由于其潜在的优越性能，引起了人们的广泛关注，它具有较高的频率特性，可以输出较高的微波功率，广泛地应用于基站信号传输、远距离空间通信等需要较高功率的场合［1—3］．目前，GaN基HEMT器件已经走向了实用化的阶段，发挥着关键性的作用，但是电流坍塌效应和自加热效应依然是制约该器件性能提高的两个主要因素［4—7］．为了进一步提高器件的性能，以降低这两种效应的不利影响，对器件的结构进行优化设计是非常重要的……