【氮化镓】P-GaN：提高高温栅极寿命的解决方案

TALLARICO A N, MILLESIMO M, BORGA M, et al. P-GaN Gate HEMTs: A solution to improve the high-temperature gate lifetime[J]. IEEE Electron Device Letters, 2024, 45(9): 1630-1633.

2024年7月8日，意大利博洛尼亚大学与比利时imec的Tallarico等人在《IEEE Electron Device Letters》发表了题为《P-GaN Gate HEMTs: A Solution to Improve the High-Temperature Gate Lifetime》的文章，提出并验证了一种“栅极位于有源区内（Gate Within Active Area, GWA）”的版图设计，通过避免栅极（p-GaN/TiN）暴露于器件隔离所需的氮注入区，显著改善了肖特基栅p-GaN HEMT在150 °C以内的高温热可靠性；DC与1 MHz脉冲应力实验均表明，GWA器件的栅极寿命较传统结构提高一个量级以上，且呈现正温度依赖性，证实冲击电离是栅极失效的主导机制。该研究结果为GaN功率器件在高温、高可靠性场景中的进一步应用提供了简单而有效的版图级解决方案。

一、　引言（Introduction）