【氮化镓】钝化层对p-GaN HEMT阈值电压的影响

2021年5月13日，中国台湾阳明交通大学的Shun-Wei Tang等人在《Microelectronics Reliability》期刊发表了题为《Investigation of the passivation-induced VTH shift in p-GaN HEMTs with Au-free gate-first process》的文章。该研究基于二次离子质谱（SIMS）、光致发光（PL）和X射线光电子能谱（XPS）等方法，研究了在Au-free gate-first工艺中，SiN和SiO₂两种钝化层对p-GaN/AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）阈值电压（VTH）特性的影响。实验结果表明，经过700°C激活退火处理的p-GaN层具有更低的氢（H）含量和更高的Mg激活效果，使用SiN钝化的器件表现出耗尽模式（VTH≈-5V），而SiO₂钝化器件则呈现增强模式（VTH≈+0.7V）。进一步通过传输线模型（TLM）器件测试发现，SiN钝化导致较低的Rsh，暗示p-GaN层功能失效，而SiO₂钝化器件的高Rsh表明其p