半絶縁GaNバッファ層内に深いドナーと深いアクセプタを考慮したAlGaN/GaN HEMTの2次元数値解析を行い,ドレイン電圧やゲート電圧を急激に変化させたときに見られる緩やかな電流応答(ドレインラグ,ゲートラグ)やそれらの複合現象としての電流コラプス等の異常現象及びオフ耐圧について検討した。 まず,高誘電率パシベーション膜を有する場合の過渡応答について検討した。その結果,パシベーション膜の誘電率が高くなると,ドレインラグや電流コラプスが軽減されることがわかった。これは,パシベーション膜の誘電率が高いほど,ゲートのドレイン端の電界が弱くなり,電子のバッファ層中への注入が弱くなってトラッピング効果が低減されるためと解釈された。 また,オフ耐圧のパシベーション膜誘電率依存性やその厚さ依存性を計算した。その結果,パシベーション膜の誘電率が高いほど,またそれが厚いほどオフ耐圧が向上することがわかった。これは,パシベーション膜の誘電率が高いほど,またそれが厚いほどパシベーション膜(絶縁膜)の影響が強くなりゲート・ドレイン間の電界分布がなだらかになるためと解釈された。
|