【氮化镓】开态GaN HEMTs中氧诱导Vth漂移的缺陷演化
2019年，中国工程物理研究院电子工程研究所的Rong Wang等人基于实验研究和第一性原理计算，研究了开启态偏置下AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中氧诱导的阈值电压（Vth）漂移的缺陷演化机理。实验结果表明，在开启态应力作用下，T型栅AlGaN/GaN HEMT的Vth发生了明显的负向漂移，且这种漂移与GaN通道中约0.8 eV处的缺陷能级的减少密切相关。进一步的1/f噪声测量和温度依赖性实验揭示了开启态应力下GaN通道中缺陷的演化情况，表明热载流子应力导致了缺陷能级的变化。第一性原理计算则深入探讨了氧相关缺陷（VGa-ON）在开启态应力下的演化过程，发现热载流子应力使VGa-ON分解并氢钝化为中性的VGa-H3和ON-H，从而引起GaN通道中受主的减少，导致Vth的负向漂移。该研究的结果对提高AlGaN/GaN HEMTs的可靠性和稳定性具有重要意义，为改进器件制备工艺、优化材料生长条件提供了理论指导，有助于推动AlGaN/GaN HEMTs在高频、高功率电子器件领域的更广泛应用，进一步提升其在微波晶体管放大器等应用中的性能和寿命。