[發明專利]GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構及表征方法

有效

• 申請號: 202010611079.7
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111722075B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 彭超;雷志鋒;岳少忠;張戰剛;何玉娟
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所（（工業和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實驗室））
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;H01L29/06;H01L29/778
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 繆成珠

1.一種GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構，其特征在于，所述測試結構包括：

底座，用于放置GaN基異質結構，所述GaN基異質結構包括沿遠離所述底座方向依次層疊設置的GaN緩沖層、勢壘層以及歐姆接觸層，其中，所述GaN緩沖層和所述勢壘層之間形成有二維電子氣，所述歐姆接觸層與所述二維電子氣連通；

導電連接層，連接所述底座與所述歐姆接觸層；

掃描探針，由底座引出，并連接所述勢壘層，以形成所述掃描探針、所述GaN基異質結構以及所述底座之間的電回路，所述掃描探針用于沿所述勢壘層表面掃描并在預設的偏壓條件下獲取所述勢壘層中潛徑跡的表征結果。

2.根據權利要求1所述的GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構，其特征在于，所述導電連接層自所述歐姆接觸層的外表面延伸至所述底座表面，所述掃描探針與所述底座之間的電回路依次經所述掃描探針、所述勢壘層、所述二維電子氣、所述歐姆接觸層、所述導電連接層和所述底座，再回到所述掃描探針。

3.根據權利要求2所述的GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構，其特征在于，所述歐姆接觸層包括源極和漏極，所述導電連接層連接所述源極和所述漏極中的任意一個。

4.根據權利要求1所述的GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構，其特征在于，所述導電連接層包括導電膠。

5.根據權利要求1所述的GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構，其特征在于，所述預設的偏壓條件為5V-10V。

6.根據權利要求1所述的GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構，其特征在于，所述潛徑跡的表征結果包括所述潛徑跡所在區域的電流分布和所述潛徑跡的幾何尺寸。

7.根據權利要求1所述的GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構，其特征在于，所述GaN基異質結構還包括襯底，所述襯底位于所述GaN緩沖層靠近所述底座的一側，所述襯底包括SiC襯底、Si襯底和藍寶石襯底中的任意一種。

8.根據權利要求1-7任一項所述的GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構，其特征在于，所述GaN基異質結構包括AlGaN/GaN異質結構，所述勢壘層包括AlGaN勢壘層。

9.根據權利要求1-7任一項所述的GaN基HEMT器件潛徑跡表征用測試結構，其特征在于，所述底座為導電性原子力顯微鏡用底座，所述掃描探針為導電性原子力顯微鏡用探針。

10.一種GaN基HEMT器件潛徑跡表征方法，其特征在于，所述潛徑跡表征方法應用如權利要求1-9任一項所述的測試結構，所述潛徑跡表征方法包括：

在預設的偏壓條件下，通過掃描探針沿未經重離子輻照的GaN基異質結構的勢壘層表面掃描，獲取勢壘層的第一表征結果；

對所述勢壘層表面進行重離子輻照試驗；

在所述預設的偏壓條件下，通過所述掃描探針沿重離子輻照后的所述勢壘層表面掃描，獲取所述勢壘層的第二表征結果；

根據所述第一表征結果和所述第二表征結果確定所述勢壘層中潛徑跡區域；

通過所述掃描探針對所述潛徑跡區域進行徑向掃描，獲取所述勢壘層中潛徑跡的表征結果。

11.根據權利要求10所述的GaN基HEMT器件潛徑跡表征方法，其特征在于，所述重離子包括Ta離子、Bi離子以及I離子中的一種或多種。