低温AlN插入层生长Si衬底高阻GaN漏电流特性分析

• 作 者: ZhiyuanHe[1]贺致远[2]倪毅强[2]YiqiangNi[1]FanYang[1]杨帆[2]YaoYao[1]姚尧[2]ZhenShen[1]沈震[2]PengXiang[1]向鹏[2]张佰君[2]BaijunZhang[1]YangLiu[1]刘扬[2]
• 机 构: School of Physics and Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou, 510006, China
• 出 处: 第十七届全国化合物半导体材料微波器件和光电器件学术会议
• 发表日期: 2012年期

　　本文分析了以低温AlN插入层(700℃)作为应力缓冲层生长高阻Si衬底GaN外延的漏电流特性。通过对比两组不同结构的GaN外延层两端横向击穿测试，发现引入低温AlN插入层后，体材料漏电流显著上升，从而导致击穿电压下降。进一步的变温霍尔测试和二次离子质谱测试可以证实低温AlN插入层自身具有n型导电特性。这种11型导电特性导致了外延层漏电流上升而造成GaN层的提前导通。最后，通过空间电荷限制电流模型分析了低温AlN插入层对漏电流特性的影响。发现由于Si衬底上生长高阻GaN层不完美，使得这种高漏电流特性体现为软击穿而非雪崩击穿。而这种击穿特性与低温AIN上层GaN(Top-GaN)厚度密切相关。所以，对于这种外延结构，增加Top-GaN的厚度是比较有效的提高击穿电压的方法。