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[2018年IEEE国际电力电子与应用会议暨展览会(PEAC) - 中国深圳 (2018.11.4-2018.11.7)] 2018 IEEE国际电力电子与应用会议暨展览会(PEAC) - AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中温度依赖性电学行为与陷阱效应研究

DOI：10.1109/PEAC.2018.8590227 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）在25°C至125°C温度范围内的温度依赖性电学行为及陷阱效应。实验结果表明：在直流和脉冲条件下，随着温度升高，转移曲线负向偏移且跨导退化，同时栅极漏电流显著增大。此外，在高温及静态偏置状态下，脉冲转移曲线的偏移变化更为明显。该机制可归因于高温下电子辅助隧穿能力的增强以及被俘获电子更易从陷阱中逸出。基于不同温度下的低频噪声技术证实了这些陷阱的存在，测得当前器件的激活能为0.521eV。上述结果可为AlGaN/GaN HEMT的设计与应用提供有益指导。
作者： YiQiang Chen，XiaoQiang Wang，XinBin Xu，Jiang He，FaMing Feng，YongTao Yu，GuoYuan Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）在25°C至125°C温度范围内的电学特性与陷阱效应，并探究高温下电子辅助隧穿及陷阱逃逸等潜在机理。

研究成果

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）的电学性能随温度升高而退化，表现为转移曲线负向偏移、跨导降低以及栅极漏电流增大。脉冲测量显示，在较高温度和偏置状态下偏移量更大，这归因于虚拟栅效应减弱以及电子从陷阱中逸出增强。通过低频噪声分析确定陷阱的激活能为0.521电子伏特。这些发现为改进高温应用中HEMT的设计和提高其可靠性提供了见解。

研究不足

该研究仅限于最高125°C的温度和特定偏置条件，未探究更高温度或其他应力因素。所用器件具有固定尺寸和钝化层，可能无法代表所有HEMT变体。低频噪声技术可能无法捕捉所有陷阱类型或深度。

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