一种GaN HEMT器件的肖特基参数提取方法

摘要

本发明涉及一种GaN HEMT器件的肖特基参数提取方法，属于半导体器件技术领域。所述方法包括以下步骤：分析所述肖特基正向I-V特性曲线中的第三段曲线对应的物理过程，所述第三段曲线对应了电压全部施加在所述第一二极管上产生电流的物理过程，此时电压不再施加在所述第二二极管上，所述第三段曲线包括一段线性区；对所述第三段曲线进行线性拟合得到斜率为k3的直线，根据所述直线的斜率k3，求出第一二极管的肖特基接触的理想因子n1和实际势垒高度。本发明的参数提取方法是针对GaN HEMT器件高温存储后肖特基正向I-V特性曲线出现凹进的新现象而提出的，应用所述方法提取的参数值与实际值基本吻合。

主权项

1.一种GaN HEMT器件的肖特基参数提取方法，所述GaN HEMT器件的等效电路模型是由背对背式的第一二极管和第二二极管串联而成，所述第一二极管是金属和AlGaN之间的肖特基二极管，所述第二二极管是在AlGaN/GaN异质结界面上的等效二极管；所述GaN HEMT器件的肖特基正向I-V特性曲线由依次相连的第一段曲线(C1)、第二段曲线(C2)、第三段曲线(C3)和第四段曲线(C4)组成，所述四段曲线之间以拐点为界，其特征在于，所述肖特基参数提取方法包括以下步骤：步骤a：分析所述肖特基正向I-V特性曲线中的第三段曲线(C3)对应的物理过程，所述第三段曲线(C3)对应了电压全部施加在所述第一二极管上产生电流的物理过程，此时电压不再施加在所述第二二极管上，所述第三段曲线(C3)包括一段线性区，所述线性区位于所述GaN HEMT器件的开启电压对应的曲线上的点与所述第二段曲线(C2)和第三段曲线(C3)之间的拐点之间；步骤b：对所述第三段曲线(C3)的线性区进行线性拟合得到第三条直线(F3)，其斜率为k₃，根据所述第三条直线(F3)的斜率k₃求出所述第一二极管的肖特基接触的理想因子n₁和实际势垒高度利用可得理想因子n₁，其中，q为电子电量，k为波尔兹曼常数，T为开尔文温度，求出所述第一二极管的肖特基接触的实际势垒高度的步骤具体包括：步骤b1：利用公式求出所述第一二极管的肖特基接触的外观势垒高度其中，k为波尔兹曼常数，T为开尔文温度，A^*为里查逊常数，A为栅截面面积，I_gs0为第三条直线(F3)与Y轴的交点；步骤b2：对所述第一段曲线(C1)和第二段曲线(C2)进行线性拟合分别得到第一条直线(F1)和第二条直线(F2)，利用所述第二条直线(F2)与第三条直线(F3)的第一交点(O)和所述第一交点(O)到Y轴的投影线与第一条直线(F1)的第二交点(O′)，求出所述第一交点(O)的横坐标和第二交点(O′)的横坐标之间的差值，即为施加在所述第二二极管上的偏压V₂；步骤b3：结合所述肖特基正向I-V特性曲线中电流和电压的关系，利用施加在所述第二二极管上的偏压V₂，对进行修正，求出所述第一二极管的肖特基接触的实际势垒高度