原子層堆積Al2O3をゲート絶縁膜とするAlGaN/GaN MOSFETの作製と評価

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タイトル別名
  • ゲンシソウ タイセキ Al2O3 オ ゲート ゼツエン マク ト スル AlGaN GaN MOSFET ノ サクセイ ト ヒョウカ
  • Fabrication of AlGaN/GaN MOSFETs with Al2O3 gate oxide deposited by atomic layer deposition

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抄録

Al_2O_3/AlGaN/GaN MOSFETのFET特性改善のため、Al_2O_3成膜前の前処理として(NH_4)_2S(硫化アンモニウム)処理を検討した。まず初めに、Al_2O_3/n-GaN MOSダイオードを用いて、(NH_4)_2S処理の効果を検討した所、Al_2O_3成膜前に(NH_4)_2S処理を行うことでC-Vカーブの傾きが(NH_4)_2S処理なしに比べて急峻になり、界面準位密度も低減した。次に本(NH_4)_2S処理をAl_2O_3/AlGaN/GaN MOSFETに適用したところ、I_D,g_m-V_<GS>特性におけるヒステリシスが減少し、また大きなゲート電圧におけるI_Dの上詰まりも改善した。これらの結果は硫化アンモニウム処理により、Al_2O_3/AlGaN界面の界面準位密度が低減したことを示唆している。またさらなる界面品質の向上を目指して、C-V測定後アニールを行ったところ、C-Vカーブの立ち上がりが正側にシフトし、界面準位密度も低減した。

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