常规形式的大电流GAN HEMT

  图1是Ueda等人2005年发表的一个常规形式 Gan HEMT的元胞结构及其关键尺寸的示意图。该器件的主要工艺是用 MOCVD法在蓝宝石衬底上借助AlN缓冲层生长不故意掺杂的AI0.3Ga0.2N/GaN异质结,AI0.3Ga0.2N层的厚度为23nm。该器件的源、漏电极为Ti/Al/Ni/Au四层复合膜,栅极为Pt/Au复合膜。其元胞和电极的尺寸以及极间距离已标注于图中。为了降低通态电阻,连接各元胞的铝互连线厚达3μm;为了降低热阻,其蓝宝石衬底被减薄至150μm。
Gan常规 HEMT结构示意图 
图1 Gan常规 HEMT结构示意图
 
  该器件栅宽157mm的样管(芯片尺寸4mm×4mm)在直流测试和脉冲测试条件下的漏极电流分别超过7A和30A,相应的通态比电阻分别为16.2mΩ·cm2和14.5mΩ·cm2;而栅宽100μm的样管在直流测试条件下的漏极电流超过30mA,通态比电阻只有6.01mΩ·cm2
 
  这种器件的阻断电压是栅-漏电极间距的函数,而且电场主要集中在栅-漏极间的栅极边沿,因而须采用场板技术做终端保护。该实例主要是为了表现2DEG沟道的大电流效果,未采用任何终端保护。因此其栅宽100μm的样管在栅-漏极间距为8μm时的阻断
电压只有340V。

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