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大电流密度高性能AlGaN/GaN HEMT器件研制(英文): 2014年; 在SiC衬底上制备得到了表面钝化氮化硅(SiN)的AlGaN/Ga N高电子迁移率场效应晶体管(HEMTs)。采用高电子浓度的AlGaN/GaN异质结材料、90 nm T型栅、100 nm SiN表面钝化、低欧姆接触以及较短漏源间距等方法来提升器件性能。在Vgs=4 V时器件的最大漏源饱和电流密度为1.72 A/mm,最大跨导为305 m S/mm,此结果为国内报道的AlGaN/GaN HEMT器件最大漏源饱和电流密度。此外,栅长为90 nm T型栅器件的电流增益截止频率(fT)为109GHz,最大振荡频率(fmax)为144 GHz。; 王丽谭鑫吕元杰; 关键词：A1GAN/GAN HEMT T型栅

基于Al_2O_3介质的Ga_2O_3 MOSFET器件制备研究: 2018年; 采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在Fe掺杂半绝缘(010)Ga_2O_3同质衬底上外延得到n型β-Ga_2O_3薄膜材料,材料结构包括600 nm未掺杂的Ga_2O_3缓冲层和200 nmSi掺杂沟道层。对掺杂浓度为3.0×10^(17)和1.0×10^(18) cm^(–3)的样品进行了高温合金欧姆接触实验,在掺杂浓度为3.0×10^(17) cm^(–3)的样品上难以实现良好的欧姆接触,掺杂浓度为1.0×10^(18) cm^(–3)的样品实现了欧姆接触最低值(9.8W×mm)。基于掺杂浓度为1.0×10^(18) cm^(–3)的n型β-Ga_2O_3薄膜材料,采用原子层沉积的Al_2O_3作为栅下绝缘介质层,研制出Ga_2O_3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。栅压为2 V时,器件漏源饱和电流达到108 mA/mm,器件峰值跨导达到17 mS/mm。由于栅漏电特性较差,器件的三端击穿电压仅为23 V@V_(gs)=–12 V。采用高介电常数的HfO_2或者Al_2O_3/HfO_2复合结构作为栅下介质能够改善栅漏电特性,提升器件的击穿性能。; 吕元杰宋旭波何泽召谭鑫周幸叶王元刚顾国栋冯志红; 关键词：氧化镓金属氧化物半导体场效应晶体管

基于再生长欧姆接触工艺的220 GHz InAlN/GaN场效应晶体管（英文）被引量：1: 2017年; 在蓝宝石衬底上研制了具有高电流增益截止频率(f_T)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs).基于MOCVD外延n+-GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小,有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm.此外,采用自对准工艺制备了50 nm直栅.由于器件尺寸的缩小,Vgs=1 V下器件最大饱和电流(I_(ds))达到2.11 A/mm,峰值跨导达到609 mS/mm.根据小信号测试结果,外推得到器件的fT和最大振荡频率(fmax)分别为220 GHz和48 GHz.据我们所知,该f_T值是目前国内InAlN/GaN HFETs器件报道的最高结果.; 尹甲运吕元杰宋旭波谭鑫张志荣房玉龙冯志红蔡树军; 关键词：HFET FT

高性能InAlN/GaN HEMT的研制与分析: 本文利用栅下氧处理注入技术成功降低了InA1N/GaN HEMT的栅漏电。通过优化欧姆接触工艺，降低了源漏接触电阻进而得到较低的导通电阻。器件的饱和电流密度在vG=0V时达到2.03mA/mm，在VG=1V时达到2.2A...; 谭鑫顾国栋宋旭波敦少博吕元杰冯志红; 关键词：高电子迁移率晶体管氮化镓; 文献传递

基于脉冲方法的超短栅长GaN基高电子迁移率晶体管陷阱效应机理被引量：4: 2018年; 陷阱效应导致的电流崩塌是制约GaN基微波功率电子器件性能提高的一个重要因素,研究深能级陷阱行为对材料生长和器件开发具有非常重要的意义.随着器件频率的提升,器件尺寸不断缩小,对小尺寸器件中深能级陷阱的表征变得越发困难.本文制备了超短栅长(Lg=80 nm)的AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管(MOSHEMT),并基于脉冲I-V测试和二维数值瞬态仿真对器件的动态特性进行了深入研究,分析了深能级陷阱对AlGaN/GaN MOSHEMT器件动态特性的影响以及相关陷阱效应的内在物理机制.结果表明,AlGaN/GaN MOSHEMT器件的电流崩塌随着栅极静态偏置电压的增加呈非单调变化趋势,这是由栅漏电注入和热电子注入两种陷阱机制共同作用的结果.根据研究结果推断,可通过改善栅介质的质量以减小栅漏电或提高外延材料质量以减少缺陷密度等措施达到抑制陷阱效应的目的,从而进一步抑制电流崩塌.; 周幸叶吕元杰谭鑫王元刚宋旭波何泽召张志荣刘庆彬韩婷婷房玉龙冯志红; 关键词：氮化镓高电子迁移率晶体管动态特性

基于MOCVD再生长n_+ GaN欧姆接触工艺f_T/f_(max)>150/210 GHz的AlGaN/GaN HFETs器件研究（英文）被引量：1: 2016年; 基于SiC衬底AlGaN/GaN异质结材料研制具有高电流增益截止频率(fT)和最大振荡频率(fmax)的AlGaN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs).基于MOCVD外延n+GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小,有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm.此外,采用自对准工艺制备了60 nm T型栅.由于器件尺寸的缩小,在Vgs=2 V下,器件最大饱和电流(Ids)达到2.0 A/mm,该值为AlGaN/GaN HFETs器件直流测试下的最高值,器件峰值跨导达到608 mS/mm.小信号测试表明,器件fT和fmax最高值分别达到152 GHz和219 GHz.; 吕元杰冯志红宋旭波张志荣谭鑫郭红雨房玉龙周幸叶蔡树军; 关键词：ALGAN/GAN 异质结场效应晶体管

基于60nmT型栅f_T&f_(max)为170&210 GHz的InAlN/GaN HFETs器件（英文）被引量：2: 2016年; 基于蓝宝石衬底InAlN/GaN异质结材料研制具有高电流增益截止频率(f_T)和最大振荡频率(f_(max))的InAlN/GaN异质结场效应晶体管(HFETs).基于再生长n+GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小,有效源漏间距(Lsd)缩小至600nm.此外,采用自对准栅工艺制备60nmT型栅.由于器件尺寸的缩小,在Vgs=1V时,器件最大饱和电流(Ids)达到1.89A/mm,峰值跨导达到462mS/mm.根据小信号测试结果,外推得到器件的f_T和f_(max)分别为170GHz和210GHz,该频率特性为国内InAlN/GaNHFETs器件频率的最高值.; 吕元杰冯志红张志荣宋旭波谭鑫郭红雨尹甲运房玉龙蔡树军

漏源间距对AlGaN/GaN HEMT器件特性的影响: 2015年; 采用相同的欧姆接触,栅长为100 nm的T型栅以及50 nm的氮化硅(Si N)表面钝化等器件工艺,制备了漏源间距分别为2和3μm的AlGaN/Ga N高电子迁移率场效应晶体管(HEMT)。研究发现,当漏源间距从2μm增加至3μm后,器件的直流特性略有下降,如在Vgs为1 V下的饱和电流密度从1.4 A/mm下降至1.3 A/mm。此外,器件的射频特性也略有下降,电流增益截止频率(fT)从121 GHz降至116 GHz,最大振荡频率(fmax)从201 GHz下降至189 GHz。然而,器件的击穿特性却有显著提升,击穿电压从44 V提升至87 V。在实际器件设计制备过程中可考虑适当增加漏源间距,在保持直流和射频特性的前提下,提升器件的击穿特性。; 马灵吕元杰王丽宋旭波顾国栋谭鑫郭红雨; 关键词：ALGAN/GAN T型栅射频特性击穿电压

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谭鑫