漏极注入HPM对高电子迁移率晶体管的损伤机理

摘要：

针对典型GaAs高电子迁移率晶体管(HEMT)低噪声放大器,利用半导体仿真软件Sentaurus-TCAD建立了HEMT低噪声放大器二维电热模型,考虑高电场下的载流子迁移率退化和载流子雪崩产生效应,分析了由漏极注入高功率微波(HPM)情况下器件内部的瞬态响应,通过分析器件内部电场强度、电流密度、温度分布随信号作用时间的变化,研究了其损伤效应与机理.研究结果表明,当漏极注入幅值17.5 V、频率为14.9 GHz的微波信号后,峰值温度随信号作用时间的变化呈现周期性"增加-减小-增加"的规律.在正半周期降温,在负半周期升温,总体呈上升趋势,正半周电场峰值主要出现在漏极,负半周电场峰值主要出现在栅极靠漏侧,端电流在第二周期之后出现明显的双峰现象.由于热积累效应,栅极下方靠漏侧是最先发生熔融烧毁的部位,严重影响了器件的可靠性,而漏极串联电阻可以有效提高器件抗微波损伤能力.最后,对微波信号损伤的HEMT进行表面形貌失效分析,表明仿真与试验结果基本相符.

关键词：高功率微波、高电子迁移率晶体管、损伤机理、漏极、失效分析

所属期刊栏目：37

分类号：V416.8(基础理论及试验)

在线出版日期：2017-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：93-100