Электронная эмиссия Поул-Френкеля из ловушек в транзисторах AlGaN/GaN

Локализованные электронные состояния, связанные с дефектами, в транзисторах AlGaN/GaN приводят к широко наблюдаемым явлениям захвата заряда. Динамика электронов в центрах захвата сильно зависит от электрических полей, которые во время работы устройства могут превышать 10^6 В/см. Характеристики эмиссии, ускоряемой полем, предоставляют уникальный способ определения физических свойств центров захвата. Приводится детальное исследование влияния электрического поля и температуры на скорость электронной эмиссии из барьерных ловушек в AlGaN/GaN транзисторах с высокой подвижностью электронов. Показано, что при температурах выше 250 К механизмом, доминирующим при вылете электронов из центров захвата, является эмиссия Поул-Френкеля (PF). Скорость эмиссии экспоненциально возрастает с квадратным корнем приложенного поля, что согласуется со снижением видимой энергии активации, предсказанным моделью PF. Установлено, что наблюдаемый центр захвата описывается притяжательным дальнодействующим кулоновским потенциалом с энергией связи при нулевом поле примерно 0,5 эВ.