[發明專利]一種改善AlGaN/GaN HEMT器件電學性能的方法

有效

• 申請號: 201811088560.1
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109473343B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 呂玲;嚴肖瑤;習鶴;曹艷榮;馬曉華;張進成
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L21/263
• 分類號: H01L21/263;H01L21/335
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 張捷

本發明涉及一種改善AlGaN/GaN HEMT器件電學性能的方法，包括在預設的輻照溫度、質子注量和質子能量的條件下，對AlGaN/GaN HEMT器件進行質子輻照。本發明實施例采用一定注量和能量的質子對AlGaN/GaN HEMT器件進行輻照，入射的質子會填充器件中存在的固有點缺陷，從而減小缺陷密度，降低缺陷對載流子的捕獲，增加電荷密度，減少了柵泄露電流，提高了器件的最大飽和電流和跨導，進而改善了器件的電學性能。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，具體涉及一種改善AlGaN/GaN HEMT器件電學性能的方法。

背景技術

Ⅲ族氮化物材料是制造高壓、高溫、高頻電子器件的理想材料，Ⅲ族氮化物材料的研究成為了國內外廣泛關注的焦點，由其制備的器件也廣泛應用在國防航天、高頻寬帶通信、衛星遙感以及雷達等軍民用領域，應用前景廣闊。

AlGaN/GaN HEMT器件的異質結具有很大的導帶偏移，并且異質界面具有很強的極化效應，能夠感應出大量的界面電荷，聚集形成高密度的二維電子氣，使得AlGaN/GaN HEMT器件具有較高的輸出功率密度、高工作電壓、輸出阻抗高、高電子遷移率和高飽和漂移速度等優勢，從而成為高頻和大功率領域最具競爭力的三端器件。

現有技術對AlGaN/GaN HEMT器件研究已經具有較高的水平，但是隨著真正商業化的AlGaN/GaN HEMT器件的生產，器件的可靠性問題及缺陷對器件性能和成品率的影響都成為了阻礙器件應用的瓶頸。目前，高質量的AlGaN/GaN HEMT器件中仍存在相當大的缺陷密度問題，嚴重制約了器件的電學性能。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種改善AlGaN/GaN HEMT器件電學性能的方法。

本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明實施例提供了一種改善AlGaN/GaN HEMT器件電學性能的方法，該方法為：在預設的輻照溫度、質子注量和質子能量的條件下，對AlGaN/GaN HEMT器件進行質子輻照。

在本發明的一個實施例中，所述質子注量為1×10¹¹～8×10¹⁴/cm²。

在本發明的一個實施例中，所述質子注量為1×10¹¹～4×10¹⁴/cm²。

在本發明的一個實施例中，所述質子注量為6×10¹³/cm²。

在本發明的一個實施例中，所述質子能量為2～5MeV。

在本發明的一個實施例中，所述質子能量為3MeV。

在本發明的一個實施例中，所述輻照溫度為18～30℃。

在本發明的一個實施例中，所述輻照溫度為25℃。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

本發明采用一定注量和能量的質子對AlGaN/GaN HEMT器件進行輻照，入射的質子會填充器件中存在的固有點缺陷，從而減小缺陷密度，降低缺陷對載流子的捕獲，增加電荷密度，減少了柵泄露電流，提高了器件的最大飽和電流和跨導，進而改善了器件的電學性能。

附圖說明

圖1a-圖1c為本發明實施例提供的3MeV質子能量、6×10¹³/cm²質子注量的質子輻照對AlGaN/GaN HEMT器件的電學性能影響圖；