谷文萍，张　林，杨　鑫，全　思，徐小波，杨丽媛，刘盼芝

(1.长安大学电子与控制工程学院，陕西西安 710064； 2.西安电子科技大学微电子学院,陕西西安 710071；3.西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安 710048)



质子辐照对场板AlGaN/GaN HEMT器件电特性的影响

谷文萍1，2，张林1，杨鑫3，全思1，徐小波1，2，杨丽媛1，刘盼芝1

(1.长安大学电子与控制工程学院，陕西西安 710064； 2.西安电子科技大学微电子学院,陕西西安 710071；3.西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安 710048)

分别采用3MeV和10MeV的质子对GaN基HEMT(High Electron Mobility Transistor)器件进行辐照.实验发现：低注量辐照引起了体材料载流子浓度增加，高注量辐照引起了HEMT器件漏电流下降，跨导减小，阈值电压显著退化的结果.通过分析发现辐射感生受主缺陷引起的2DEG浓度降低是上述器件退化的主要原因.此外基于实验结果，采用辐射感生受主缺陷退化模型仿真并计算了HEMT器件主要参数随受主浓度的退化规律，仿真结果与实验结果有较好的一致性.本文实验结果也表明场板结构和SiN钝化层有效地阻止了电子陷落在表面态中，屏蔽了绝大部分的辐照损伤，是很有效的辐射加固手段.

AlGaN/GaN HEMT；质子辐照；辐射感生受主缺陷；辐射加固

1　引言

由于出色的综合性能优势，GaN基HEMT器件在航天、核工业、军事等特殊空间应用领域具有广泛的应用前景[1，2].而空间环境除了有各种宇宙射线，电磁辐射外，在地磁俘获带还存在大量高能带电粒子，主要为质子和电子,它们构成了半导体器件在空间辐射环境中主要的辐射源，所……