Выброс крутизны, новый эффект в AlGaN/GaN HEMT, связанный с ловушками

Проведено сравнение характеристик постоянного тока AlGaN/GaN HEMT с различной толщиной нелегированного канального слоя GaN. В приборах с более тонким слоем GaN при снятии зависимости I_DS–V_GS наблюдался аномальный выброс крутизны (g_m), сопровождавшийся отрицательным сдвигом порогового напряжения (V_TH). Одновременно наблюдалось немонотонное увеличение тока затвора. В выключенном состоянии захват электронов происходит в нелегированном слое GaN или на границе раздела GaN/AlN, что приводит к положительному сдвигу V_TH. При включении прибора при достаточно высоком V_DS происходит высвобождение электронов из ловушек вследствие ударной ионизации ловушек; в результате V_TH и, следовательно, I_D внезапно восстанавливаются, вызывая эффект выброса крутизны g_m. Эти эффекты обусловлены ударной ионизацией электронных ловушек и последующей модуляцией электрического поля прибора.