一种新型嵌入式p-GaN电阻器设计，应用于p-GaN栅极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中，以提升性能

《physica status solidi (a)– applications and materials science》：A Novel Embedded p-GaN Resistor Design in p-GaN Gate AlGaN/GaN High-Electron-Mobility Transistors for Enhanced Performance

提高AlGaN/GaN HEMT性能的嵌入式p-GaN电阻设计研究。该结构通过集成源极直接连接的p-GaN电阻，有效稳定门极操作，阈值电压提升0.4V至1.7V，同时降低反向导通损失和门压应力下的电流崩溃，器件寿命延长至10年。

　　

摘要

本文提出了一种新的结构，通过集成嵌入式p-GaN电阻器来提高E模式肖特基p-GaN栅极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）的性能。该电阻器由相同的p-GaN外延层制成，并直接连接到源极，为栅极操作提供了稳定的电流路径。将所提出的AlGaN/GaN HEMT结构与传统的p-GaN栅极器件进行了比较。在相同的外延晶圆上制造的新设计在不降低导通电阻或击穿特性的情况下，使阈值电压从1.3伏提升到了1.7伏。此外，在负栅极偏压下的反向导通损耗显著降低。在关断状态下施加漏极偏压应力时进行的动态R_ON测量显示，所提出的器件稳定性得到了改善，表明电流崩溃现象得到了抑制。嵌入式p-GaN电阻器还通过减轻肖特基栅极区域的高电场以及解决p-GaN层的浮动效应来提高栅极稳定性。重要的是，失效时间预测表明，在约5.5伏的栅极偏压下，该器件的预期寿命为10年（故障概率为63.2%），这比传统器件提高了约0.5伏。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。