【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓基双异质结HEMT场效应迁移率的表征方法
[0001]本专利技术属于微电子领域,具体涉及一种氮化镓基双异质结HEMT场效应迁移率的表征方法。
技术介绍
[0002]氮化镓材料由于其宽的禁带宽度、高电子迁移率、高击穿场强、高电子饱和速度、高热导率、高品质因素等材料优势,同时又能形成异质结结构,通过极化作用形成高浓度的二维电子气(Two
‑
dimensional electron gas,2DEG),因此氮化镓基高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)在空间雷达、移动通讯、显示照明、太空应用等领域中拥有良好的应用前景。
[0003]氮化镓基双异质结HEMT器件,由于电子在两个沟道重新分布,每个沟道中电子面密度降低,所涉及的散射作用降低,因此电子迁移率提高,从而具有天然的电流驱动能力强的优势。同时双异质结器件具有天然的双阈值特性,若进行有效调制,能够提高跨导平坦度,有利于器件线性度的提升,因此氮化镓基双异质结HEMT受到研究者的关注。
[0004]传统测量器件场效应迁移率的方法是通过跨导测试推导得到,当场效应晶体管器件工作在线性区时(漏极偏置电压V
d
非常小,约为0.1V),沟道载流子迁移率μ
FE
与沟道电导G
ch
之间满足公式关系其中,L
g
与W
g
分别为待测试器件的栅长及栅宽,C为栅极电容,V
d
为漏极偏置电压。 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氮化镓基双异质结HEMT场效应迁移率的表征方法,其特征在于,包括:将待测试的HEMT制备为fat
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FET结构的HEMT,其中,所述待测试的HEMT为氮化镓基双异质结HEMT,所述fat
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FET结构的HEMT为fat
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FET结构的氮化镓基双异质结HEMT;当所述fat
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FET结构的HEMT工作在线性区时进行沟道电导测试;对所述fat
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FET结构的HEMT进行CV特性曲线测试,得到第一电容
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电压变化曲线;对所述第一电容
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电压变化曲线进行加和处理;根据预设公式分别得到上沟道和下沟道的场效应迁移率
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栅压曲线图,其中,所述上沟道为所述fat
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FET结构的HEMT中双异质结中靠近器件顶部的异质结所产生的二维电子气,所述下沟道为所述fat
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FET结构的HEMT中双异质结中远离器件顶部的异质结所产生的二维电子气;分别得到所述上沟道和所述下沟道的电子面密度
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栅压曲线图;分别得到所述上沟道和所述下沟道的场效应迁移率
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电子面密度曲线图。2.根据权利要求1所述的氮化镓基双异质结HEMT场效应迁移率的表征方法,其特征在于,所述将待测试的HEMT制备为fat
‑
FET结构的HEMT,包括:根据所述待测试的HEMT制备所述fat
‑
FET结构的HEMT,所述fat
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FET结构的HEMT除栅极长度外均与所述待测试的HEMT的结构相同,并且,所述fat
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FET结构的HEMT的栅极长度大于所述待测试的HEMT。3.根据权利要求2所述的氮化镓基双异质结HEMT场效应迁移率的表征方法,其特征在于,当所述fat
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FET结构的HEMT工作在线性区时进行沟道电导测试,包括:为所述fat
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FET结构的HEMT的漏极添加预设的漏极偏置电压,源极接地,使得所述fat
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FET结构的HEMT工作在线性区;对所述fat
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FET结构的HEMT进行转移特性曲线测试得到转移特性曲线,通过所述转移特性曲线对所述fat
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FET结构的HEMT的栅极电压求导得到所述fat
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FET结构的HEMT的跨导特性曲线,其中,所述跨导特性曲线的横坐标为所述栅极电压,所述跨导特性曲线的纵坐标为所述fat
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FET结构的氮化镓基双异质结HEMT的跨导。4.根据权利要求3所述的氮化镓基双异质结HEMT场效应迁移率的表征方法,其特征在于,所述第一电容
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电压变化曲线为所述fat
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FET结构的HEMT的CV特性曲线。5.根据权利要求4所述的氮化镓基双异质结HEMT场效应迁移率的表征方法,其特征在于,对所述fat
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FET结构的HEMT进行CV特性曲线测试,得到第一电容
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电压变化曲线,包括:将所述fat
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FET结构的HEMT的漏极悬空,对所述fat
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FET结构的HEMT的栅极和源极进行两端CV测试,得到所述第一电容
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电压变化曲线,其中,所述第一电容
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电压变化曲线的横坐标为所述fat
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FET结构的HEMT的栅极电压,所述第一电容
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电压变化曲线的纵坐标为所述fat
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FET结构的HEMT的电容。6.根据权利要求5所述的氮化镓基双异质结HEMT场效应迁移率的表征方法,其特征在于,对所述第一电容
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电压变化曲线进行加和处理,包括:获取所述第一电容
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电压变化曲线中紧邻第二台阶上升前的栅极电压对应的第一电容,其中,第一台阶为所述第一电容
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电压变化曲线的双台阶现象中栅极电压为负时所对应的台阶曲线,所述第一台阶为所述下沟道的电...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱青,郭思音,陈怡霖,张濛,马晓华,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:
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