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MIS型GaN HEMT器件的X-ray辐射总剂量效应研究

吴素贞  徐政  徐海铭  宋思德  谢儒彬  洪根深  吴建伟  贺琪  
【摘要】:通过对MIS型GaN HEMT器件在不同电偏置条件下进行X-ray辐射试验,研究了MIS型GaN阈值电压对辐射总剂量(TID)的响应规律,分析了绝缘栅介质/Al GaN叠层结构在500 krad总剂量过程中的电荷积累行为。结合辐射导致的空穴积累和外加偏压导致的电子/空穴积累,说明了MIS型GaN HEMT器件的阈值参数随总剂量变化的机制。在不加外加偏置电压辐射时,栅介质层/Al GaN层存在的空穴陷阱导致正电荷积累;在栅极正向偏置辐射下,栅极注入空穴,加速了空穴的积累,导致更大的阈值降低;而在栅极反向偏置辐射下,栅极注入电子过程与辐射电离产生的电子空穴输运、俘获过程相互耦合,导致非单调的阈值变化。研究结果对评价GaN功率器件空间应用可行性以及评价GaN器件栅极可靠性具有一定的指导意义。

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