1 信息显示与可视化国际合作联合实验室，电子科学与工程学院，东南大学，江苏 南京 210096
2 河北半导体研究所，河北 石家庄 050051
3 专用集成电路国家级重点实验室，河北 石家庄 050051
采用再生长n+ GaN非合金欧姆接触工艺研制了具有高电流增益截止频率(fT)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管 (HFETs)，器件尺寸得到有效缩小，源漏间距减小至600 nm.通过优化干法刻蚀和n+ GaN外延工艺，欧姆接触总电阻值达到0.16 Ω·mm，该值为目前金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法制备的最低值.采用自对准电子束曝光工艺实现34 nm直栅.器件尺寸的缩小以及欧姆接触的改善，器件电学特性，尤其是射频特性得到大幅提升.器件的开态电阻(Ron)仅为0.41 Ω·mm，栅压1 V下，漏源饱和电流达到2.14 A/mm.此外，器件的电流增益截止频率(fT)达到350 GHz，该值为目前GaN基HFET器件国内报道最高值.
铟铝氮氮化镓异质结 异质结场效应晶体管 电流增益截止频率 非合金欧姆接触工艺 纳米栅 InAlN/GaN HFET current gain cut-off frequency nonalloyed Ohmic contacts nano-gate
河北半导体研究所 专用集成电路国家级重点实验室, 河北 石家庄 050051
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(fT)和最大振荡频率(fmax)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600 nm.此外, 采用自对准栅工艺制备60 nm T型栅.由于器件尺寸的缩小, 在Vgs= 1 V时, 器件最大饱和电流(Ids)达到1.89 A/mm, 峰值跨导达到462 mS/mm.根据小信号测试结果, 外推得到器件的fT和fmax分别为170 GHz和210 GHz, 该频率特性为国内InAlN/GaN HFETs器件频率的最高值.
异质结场效应晶体管(HFETs) 电流增益截止频率(fT) 最大振荡频率(fmax) InAlN/GaN InAlN/GaN heterostructure field-effect transistors(HFET) unity current gain cut-off frequency(fT) maximum oscillation frequency(fmax)
河北半导体研究所 专用集成电路国家级重点实验室, 河北 石家庄 050051
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.
异质结场效应晶体管 电流增益截止频率 最大振荡频率 再生长欧姆接触 AlGaN/GaN AlGaN/GaN HFET fT fmax regrown Ohmic contacts
III-V 族GaN 基材料以其在紫外光子探测器、发光二极管、高温及大功率电子器件等方面的应用潜能而被广为研究。其中,低阻欧姆接触是提高GaN 基器件光电性能的关键。金属/GaN 界面上较大的欧姆接触电阻一直是影响器件性能及可靠性的一个问题。对于各种应用来说GaN 的欧姆接触需要得到改进。通过对相关文献的归纳分析,本文主要介绍了近年来在改进口-GaN 工艺、提高欧姆接触性能等方面的研究进展。
欧姆接触 紫外光子探测器 发光二极管 高电子迁移率晶体管 异质结场效应晶体管 GaN GaN ohmic contact ultraviolet photodetector light emitting diode heterostructure field-effect transistor high electron mobility transistor
作为制备光电子器件例如紫外光子探测器、异质结场效应晶体管(HFET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)异质结场效应管等的一种宽禁带半导体材料， III-V 族氮化物AlGaN器件近年来颇受关注.AlGaN与金属之间的低阻欧姆接触的实现问题阻碍了AlGaN(基)器件的发展.通过对相关文献的归纳分析，介绍了近年来AlGaN器件在欧姆接触形成、金属化方案、合金化工艺及表面处理等方面的研究进展.
欧姆接触 肖特基接触 紫外探测器 高电子迁移率晶体管 异质结场效应晶体管 AlGaN AlGaN ohmic contact Schottky contact ultraviolet photodetector heterostructure field-effect transistor high electron mobility transistor
