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题名共源共栅结构GaN HEMT器件高能质子辐射效应
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作者
邱一武
董磊
殷亚楠
周昕杰
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机构
中国电子科技集团公司第五十八研究所
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出处
《强激光与粒子束》
北大核心
2025年第2期122-129,共8页
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基金
抗辐照应用技术创新中心创新基金项目(KFZC2021010202)。
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文摘
针对增强型共源共栅(Cascode)结构GaN HEMT器件,利用5 MeV、60 MeV和300 MeV质子进行注量为2×10^(12)~1×10^(14) cm^(-2)的辐照实验,研究高能质子辐照后器件电学性能的退化规律和损伤机制。实验发现,注量为2×10^(12) cm^(-2)的5 MeV质子辐照后,器件阈值电压明显减小,跨导峰位负漂且峰值跨导减小,饱和漏极电流显著增加,栅泄露电流无明显变化,当辐照注量达到1×10^(13)cm^(-2)后,电学性能退化受到抑制并趋于饱和。分析认为Cascode结构GaN HEMT器件内部级联硅基MOS管的存在是导致辐照后阈值电压负漂和漏极电流增大的内在原因。结合低频噪声测试分析,发现质子辐照注量越高,器件噪声功率谱密度越大,表明辐照引入的缺陷就越多,辐照损伤越严重。与60 MeV和300 MeV质子辐照结果相比,5 MeV质子辐照后器件电学特性退化最为严重。利用SRIM仿真得到GaN材料受到质子辐照后产生的空位情况,结果显示质子入射能量越低,产生的空位数量越多(镓空位VGa占主导),器件电学特性退化就越显著。
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关键词
增强型GaN
HEMT器件
质子辐照
电学特性
低频噪声
srim仿真
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Keywords
enhancement-mode GaN HEMT
proton-irradiation
electrical characteristics
low frequency noise
srim simulation
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分类号
TN386
[电子电信—物理电子学]
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