含GaN/AlGaN双异质结源极和半超结的增强型垂直HFET的静态特性

作     者：汪子盛 韦文生 杨晨飞 丁靖扬 陈超逸 杨锦天 WANG Zisheng;WEI Wensheng;YANG Chenfei;DING Jingyang;CHEN Chaoyi;YANG Jintian

作者机构：温州大学电气与电子工程学院浙江温州325035 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.62374116) 

出 版 物：《功能材料与器件学报》 (Journal of Functional Materials and Devices)

年 卷 期：2023年第29卷第5期

页      码：337-350页

摘      要：GaN/AlGaN异质结垂直型场效应晶体管(HFET)可用作大功率开关等,但性能受限于击穿电压(V_(B))与比导通电阻(R_(on,sp))的折衷,值得深入研发。本文构建了一种包含GaN/Al_(x1(x2))Ga_(1-x1(x2))N双异质结源极和(n)GaN/(p_(1(2)))Al_(x3(x4))Ga_(1-x3(x4))N/(n)GaN叠层异质半超结的增强型垂直HFET,利用Silvaco TCAD软件模拟了Al组份(x_(1),x_(2),x_(3),x_(4))、(p)AlGaN柱宽度、电流阻挡层浓度对器件静态性能的影响。结果表明,双异质结源极能产生更多的二维电子气(2DEG),改变x_(1)及x_(2)能提高器件的漏极电流密度(J_(DS))并降低R_(on,sp)。调节x_(3)及x_(4)可优化器件的载流子通道,降低R_(on,sp);改善漂移区的电场分布,提升V_(B)。相较于非均匀掺杂同质全超结垂直型HFET[DOI:10.1088/1674-1056/27/4/047305],本器件的R_(on,sp)降低39.33%,功率品质因数(FOM_(BR))提升46.15%,可为设计高性能HFET提供新方案。

主 题 词：增强型垂直HFET GaN/AlGaN双异质结源极 (n)GaN/(p)AlGaN叠层异质半超结 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.20027/j.gncq.2023.0044

馆 藏 号：203126133...