闫大为 田葵葵 闫晓红 李伟然 俞道欣李金晓 曹艳荣 顾晓峰

1) (江南大学电子工程系, 物联网技术应用教育部工程研究中心, 无锡 214122)

2) (北京市电力高可靠性集成电路设计工程技术研究中心, 北京智芯微电子科技有限公司, 北京 102200)

3) (西安电子科技大学, 宽带隙半导体技术国家重点学科实验室, 西安 710071)

1 引 言

由于优异的材料物理特性, 如高击穿电场、高电子迁移率和高电子饱和速率, 以氮化镓(GaN)为代表的宽禁带III 族氮化物半导体非常适合制备功率微波电子器件, 如AlGaN/GaN 异质结高电子迁移率晶体管[1].肖特基接触是GaN 电子器件最重要的基本结构之一, 其电学性能的优劣对整个器件的电学特性具有关键影响.然而, 实际的GaN肖特基接触的反向漏电流比理论预测值大得多.尤其是, 当器件长时间工作在高温和高压条件下时,其反向电流会逐渐增大, 发生严重的退化行为, 给可靠性也带来很大问题[2].例如, 较大的反向漏电流会减小反向击穿电压和输出功率密度, 导致电流击穿失效提前发生.因此, 理解反向漏电流的具体输运机制有助于提高器件的整体电学性能.与单晶硅材料不同, 外延生长的GaN 薄膜内部往往存在高密度的线性位错.这些位错(主要为线性位错和混合螺旋位错)是过剩漏电流的主要输运通道,其微观电学结构决定了电流的偏压和温度依赖关系[3-5].以往, 研究者多通过测量和分析变温电流-电压(T-I-V)特性曲线来研究肖特基接触的输运机制……