Характеризация глубоких ловушек и эффект излома в AlGaN/GaN HEMT

В статье исследуются эффекты захвата носителей в транзисторах AlGaN/GaN с высокой подвижностью электронов (HEMT). Для количественной оценки ловушек, присутствующих в слоях приборов, применялись традиционные методы, включая температурно-зависимые измерения ёмкость–напряжение (C–V) и импульсные измерения ток–напряжение (PIV). Наблюдались нестабильность кажущегося порогового напряжения (VTH) и запаздывание тока стока после подачи импульса. Излом на характеристике тока стока исследовался для выявления признаков захвата в приборах с двумя различными длинами затвора. Для более глубокого изучения эффекта излома в этих приборах была предложена модифицированная методика накачки стока и затвора, обозначенная как предизмерительный прогон (PMR). При PMR с постоянным максимальным полем (CMF) наблюдалось существенное изменение тока стока, тогда как при PMR с переменным максимальным полем (VMF) изменение было пренебрежимо малым, что подтверждает доминирующее влияние захвата в гетероструктуре и полевую деблокировку ловушек посредством эмиссии Пула–Френкеля. В эпитаксиальных слоях также были идентифицированы многочисленные ловушки, включая ловушку E2 (Ea, энергия активации = 0,69 эВ), которая, согласно характеристикам импульсного запаздывания тока стока, может быть ответственной за излом, наблюдаемый на статических характеристиках постоянного тока.