Барьер Шоттки для HEMT транзисторов на основе GaN

В настоящее время интенсивно ведется разработка СВЧ приборов на основе GaN/AlGaN гетероструктуры (рис.1.). Благодаря своим превосходным физическим свойствам, таким как большая ширина запрещенной зоны, большое пробивное напряжение, и хорошие электрон транспортные свойства,   III-нитридные полупроводники привлекают интенсивное внимание как перспективные материалы для высокой мощности и температуры электронных устройств.

Основной проблемой изготовления приборов на GaN/AlGaN гетероструктуре является создание качественного Барьера Шоттки. Высота барьера Шоттки на AlGaN / GaN HFETs имеет большое значение для работы устройства и надежности. Большая высота барьера приводит к малым токам утечки и высокому пробивному напряжению, тем самым улучшая уровень шума и мощности производительность устройства.

Основной целью работы является изучение этапов создания барьера Шоттки. Оценки высоты барьера различными способами. Выявление механизмов, определяющих токи утечки и способы их устранения, что предположительно приведет к улучшению параметров барьера Шоттки, повышению рабочей мощности прибора, а так же большей стабильности при высоких температурах.

В частности, были исследованы Ni контакты Шоттки на AlGaN / GaN гетероструктурах.  Один из подготовленных образцов контактов Шоттки был подвергнут отжигу при 700° С в течение получаса в окружающей среде азота (N₂). На основании измеренных ВАХ и с использованием двухдиодной модели, благодаря  автомодельному последовательному решению уравнения Шредингера и Пуассона,  были проанализированы и рассчитаны эффективная константа Ричардсона и высота барьеров Шоттки при нулевом смещении для приготовленных образцов. А так же была получена выраженная корреляция между нулевым смещением и нулевыми электрическими полями. 

Рис. 1. (а) принципиальная схема Ni/Au-AlGaN/GaN структуры; (b) контакт Шоттки, вид сверху.

Научный руководитель – к.ф.-м.н., доц. Диденко С.И.