Investigation of the Trap States and V th Instability in Normally-Off GaN MIS-FETs With LPCVD SiN x /PEALD AlN Gate Dielectric Stack and In Situ H2/N2 Plasma Pretreatment

钝化 材料科学 电介质 氮化硅 原子层沉积 氮化镓 等离子体 分析化学(期刊) 光电子学 纳米技术 物理 薄膜 化学 图层(电子) 量子力学 有机化学
作者
Chung-Ching Huang,Jinyan Wang,Maojun Wang,Jin‐Sheng He,Mengjun Li,Bin Zhang,Xin Wang,Jiayin He,Ziheng Liu,Yandong He
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:70 (11): 5563-5569
标识
DOI:10.1109/ted.2023.3309618
摘要

A novel effective reliability improvement technology for gallium nitride (GaN) devices and passivation dielectric stack consisting of a plasma-enhanced atomic layer deposition (PEALD) grown aluminum nitride (AlN, 5 nm) and a low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) grown silicon nitride (SiNx, 30 nm) in normally- OFF GaN metal–insulator–semiconductor field-effect transistors (MIS-FETs) is proposed. This reliability improvement technique features an in situ H2 (15%)/N2 (85%) plasma pretreatment in a PEALD system before the deposition of PEALD AlN. The quality of the AlN/(Al)GaN interface, threshold voltage instability, and dynamic ${R}_{\text {on}}$ in the normally- OFF GaN MIS-FETs with and without the in situ H2 (15%)/N2 (85%) plasma pretreatment was investigated using various methods. The equivalent parallel conductance method, high-frequency capacitance-voltage, time-of-fly (TOF) stress/measures, and quasi-static ${I}_{\text {D}}$ ${V}_{\text {D}}$ methods were used in the experimental studies. The results showed that the in situ H2 (15%)/N2 (85%) plasma pretreatment technique is effective in improving the quality of the AlN/GaN interface. The devices with the in situ H2 (15%)/N2 (85%) plasma pretreatment had improved ${V}_{\text {th}}$ stability and lower ${R}_{\text {on}, {dynamic}}/{R}_{\text {on}, {static}}$ ratio, which was due to the reduced interface trap densities between the AlN/GaN interface and the improved mobility of 2-D electron gas (2DEG). The time-dependent dielectric breakdown (TDDB) and Weibull performance further verified that the proposed in situ H2 (15%)/N2 (85%) plasma pretreatment techniques were reliable in improving the reliability of GaN power devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王小西完成签到,获得积分10
1秒前
zzx完成签到,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
4秒前
学术乞丐发布了新的文献求助10
7秒前
万能图书馆应助怡然问晴采纳,获得10
7秒前
Akim应助体贴凌柏采纳,获得10
8秒前
zyq完成签到,获得积分10
9秒前
西瓜完成签到,获得积分10
10秒前
xshzhou完成签到,获得积分10
12秒前
苗条白枫完成签到 ,获得积分10
13秒前
一棵草完成签到,获得积分10
13秒前
内向的跳跳糖完成签到,获得积分10
13秒前
遇见飞儿完成签到,获得积分0
13秒前
cream完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
小薛完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
Cu_wx完成签到,获得积分10
15秒前
噜噜噜噜噜完成签到,获得积分10
17秒前
赵慧霞关注了科研通微信公众号
17秒前
炎魔之王拉格纳罗斯完成签到,获得积分10
18秒前
内向苡完成签到,获得积分10
19秒前
以筱发布了新的文献求助10
21秒前
bhkwxdxy完成签到,获得积分10
22秒前
悦耳虔纹完成签到 ,获得积分10
22秒前
xx完成签到,获得积分10
22秒前
大气灵枫完成签到,获得积分10
22秒前
妮妮完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
Struggle完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
秦兴虎完成签到,获得积分10
27秒前
Drew11完成签到,获得积分10
27秒前
风趣青槐完成签到,获得积分10
29秒前
科隆龙完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
饱满一手完成签到 ,获得积分10
30秒前
99完成签到,获得积分10
32秒前
枕星发布了新的文献求助10
32秒前
drlq2022完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038303
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576013
关于积分的说明 11374210
捐赠科研通 3305780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819322
邀请新用户注册赠送积分活动 892672
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815029