[發明專利]GaN基器件肖特基接觸可靠性的評價方法

有效

• 申請號: 201410005400.1
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN103728545B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 趙妙;劉新宇;鄭英奎;李艷奎;歐陽思華
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R31/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種GaN基器件肖特基接觸可靠性的評價方法，所述GaN基器件包括GaN基半導體結構和位于所述GaN基半導體結構表面的金屬結構，其特征在于，該方法包括：

采集所述待測GaN基器件在不同溫度下的電流-電壓特性曲線；

根據所述待測GaN基器件在不同溫度下的電流-電壓特性曲線，獲得所述待測GaN基器件的串聯電阻隨溫度的變化曲線及其肖特基勢壘高度與理想因子之間的關系曲線；

采集所述待測GaN基器件在不同頻率下的電容-電壓特性曲線；

根據所述待測GaN基器件在不同頻率下的電容-電壓曲線，獲得所述待測GaN基器件的頻散關系；

根據所述待測GaN基器件的串聯電阻隨溫度的變化曲線、肖特基勢壘高度與理想因子之間的關系曲線以及所述待測GaN基器件的頻散關系，對所述待測GaN基器件肖特基接觸的可靠性進行評價。

2.根據權利要求1所述的評價方法，其特征在于，采集所述待測GaN基器件在不同溫度下的電流-電壓特性曲線包括：

將待測GaN基器件固定在高低溫探針臺的密閉腔內；

通過所述高低溫探針臺將所述待測GaN基器件的溫度調節至不同的第一預設溫度，采集所述待測GaN基器件在不同第一預設溫度下的電流-電壓特性曲線，從而獲得所述待測GaN基器件在不同溫度下的電流-電壓特性曲線。

3.根據權利要求2所述的評價方法，其特征在于，通過所述高低溫探針臺將所述待測GaN基器件的溫度調節至不同的第一預設溫度，采集所述待測GaN基器件在不同第一預設溫度下的電流-電壓特性曲線包括：

通過所述高低溫探針臺將所述待測GaN基器件的溫度調節至不同的第一預設溫度；

保持所述待測GaN基器件的溫度穩定在所述第一預設溫度預設時間后，采集所述待測GaN基器件在第一預設溫度下的電流-電壓特性曲線，從而獲得所述待測GaN基器件在不同第一預設溫度下的電流-電壓特性曲線。

4.根據權利要求2或3所述的評價方法，其特征在于，所述第一預設溫度的范圍為-50℃-125℃，所述第一預設溫度的精度為0.1℃，且相鄰兩個第一預設溫度之間的溫度梯度為25℃。

5.根據權利要求4所述的評價方法，其特征在于，所述預設時間為3分鐘；所述待測GaN基器件的柵極電壓范圍為-10V-2V，包括端點值。

6.根據權利要求1所述的評價方法，其特征在于，根據所述待測GaN基器件在不同溫度下的電流-電壓特性曲線，獲得所述待測GaN基器件的串聯電阻隨溫度的變化曲線及其肖特基勢壘高度與理想因子之間的關系曲線包括：

根據所述待測GaN基器件在不同溫度下的電流-電壓特性曲線，利用公式：獲得所述待測GaN基器件中肖特基的勢壘高度隨溫度的變化曲線；

根據所述待測GaN基器件在不同溫度下的電流-電壓特性曲線，利用公式：獲得所述待測GaN基器件的理想因子隨溫度的變化曲線；

根據所述待測GaN基器件的勢壘高度隨溫度的變化曲線和理想因子隨溫度的變化曲線，獲得所述待測GaN基器件的勢壘高度與理想因子之間的關系曲線；

根據所述待測GaN基器件在不同溫度下的電流-電壓特性曲線，利用公式：獲得所述待測GaN基器件的串聯電阻隨溫度的變化曲線；

其中，Φ表示所述待測GaN基器件在不同溫度下，肖特基的勢壘高度，A表示所述待測GaN基器件中肖特基接觸的面積，A^*表示有效的里察德常數，R_s表示所述待測GaN基器件在不同溫度下的串聯電阻，n為所述待測GaN基器件在不同溫度下的理想因子，dV/d(lnI)由測試得到的電流-電壓（Ig-Vg）特性曲線經過相應的變形獲得，k為波爾茲曼常數，T表示所述待測GaN基器件的溫度，q表示所述待測GaN基器件中肖特基接觸的電子電量，I表示所述待測GaN基器件在不同溫度下的電流值。

7.根據權利要求1所述的評價方法，其特征在于，采集所述待測GaN基器件在不同頻率下的電容-電壓特性曲線包括：

將待測GaN基器件固定在高低溫探針臺的密閉腔內；

通過所述高低溫探針臺將所述待測GaN基器件的溫度調節至第二預設溫度；

給所述待測GaN基器件施加不同的預設頻率，測得所述待測GaN基器件在同一溫度不同頻率下的電容-電壓特性曲線。