Зависящее от температуры динамическое сопротивление RON в MIS-HEMT на основе GaN: роль поверхностных ловушек и утечки через буферный слой

В статье исследуются механизмы захвата носителей, ответственные за температурную зависимость динамического сопротивления RON в металл–диэлектрик–полупроводник-транзисторах с высокой подвижностью электронов (MIS-HEMT) на основе GaN. В частности, сначала предлагается новый метод испытаний, основанный на совместном применении смещения в выключенном состоянии, исследовании подзатворного управления через подложку и положительной поляризации подложки, что позволяет раздельно исследовать процессы захвата, связанные с буферным слоем и поверхностью. Далее показано, что динамическое сопротивление RON MIS-HEMT на основе GaN значительно возрастает при работе приборов при высоких температурах. Этот эффект объясняется усилением инжекции электронов из подложки в буферный слой при подзатворном управлении через подложку и от затвора к поверхности при положительной поляризации подложки. Наконец, показано, что эффекты захвата, связанные с подложкой, могут быть полностью подавлены путем оптимизации буферного слоя и снижения вертикальной утечки. Представленные результаты дают общие рекомендации по определению происхождения динамического сопротивления RON в силовых HEMT на основе GaN и подчеркивают важную роль утечки через буферный слой в стимулировании процессов захвата.