講演名 2006-10-05
Si基板上に作製したAlGaN/GaN-HEMTの高周波特性(窒化物及び混晶半導体デバイス)
大来 英之, 見田 充郎, 佐野 芳明, 丸井 俊治, 伊藤 正紀, 星 真一, 戸田 典彦, 関 昇平, 江川 孝志,
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抄録(和) Si基板上にエピ成長したウェハを用いて、AlGaN/GaN高電子移動度トランジスタ(HEMT)を作製した。オーミック電極のリセス構造、及びゲート電極のリセス構造を検討した結果、電気特性の大幅な改善がなされ、ゲート長(L_g)が1μmの素子において400mS/mmを越える最大相互コンダクタンス(gm-max)を得た。3端子ドレインオフ耐圧(オフ耐圧)についても、1mA/mmで200V以上と、良好であった。また、L_g=0.2μmのT型ゲートHEMTにおいて、電流遮断周波数(f_T)56GHz、最大発信周波数(f_) 115GHzの高周波特性を得た。次に、リセスゲートプロセスによるしきい値電圧(V_)の変動、バラツキを確認するため、アライメント精度に優れたステッパ露光法を用いて、3インチSi基板上AlGaN/GaN-HEMTを作製した。エピ基板間の差異を最小にするため、同ウェハの下半分にリセスゲート構造を、上半分にノンリセスゲート構造を作製した。その結果、ゲートリセス部、ノンゲートリセス部のV_のそれぞれ標準偏差は43mVと75mVであり、リセスゲートプロセスによるV_のばらつきの増大しないことが分かった。また、L_g=0.7μm、ゲート幅W_g=420μm×2のデバイスにおいて、ロードプル測定を行った結果、動作周波数2.14GHz、動作電圧50Vにおいて、6.1W(7.2W/mm)の良好な飽和出力電力を得た。
抄録(英) AlGaN/GaN-HEMTs (High Electron Mobility Transistors) on Silicon substrate, with recessed ohmic and recessed gate electrodes were fabricated. By optimizing ohmic and gate recess depth, we obtained a superior maximum extrinsic trans-conductance (g_) of 400mS/mm, having a gate length of 1μm. Three terminals off-state breakdown voltage was 200V. HEMTs with gate length 0.2μm exhibited maximum unity current cut-off frequency (f_T) of 56GHz, and the maximum oscillation frequency (f_) of 115GHz. To determine the shift and uniformity of threshold voltage (V_) by gate recessing, stepper exposure technique with fine alignment accuracy was used to fabricate AlGaN/GaN-HEMT on 3 inches Si substrate. To minimize difference of wafers, we made gate recessed part in the half, and non-gate recessed part in the other half, in the same wafer. As a result, we found that, the standard deviation of V_, in recessed and non-recessed part, was 43mV and 75mV respectively, which were very small. We also fabricated HEMTs with gate length of 0.7μm, with gate width of 840μm(420μm×2). From the load-pull power measurement at 2.14GHz, Vds of 50V bias, saturated output power (P_) was 6.1W (7.2W/mm).
キーワード(和) AlGaN/GaN-HEMT / Si基板 / リセスオーミック電極 / リセスゲート電極 / 高周波特性 / 面内均一性
キーワード(英) AlGaN/GaN-HEMT / Si substrate / recessed ohmic / recessed gate / RF characteristics / Uniformity
資料番号 ED2006-154,CPM2006-91,LQE2006-58
発行日

研究会情報
研究会 LQE
開催期間 2006/9/28(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Lasers and Quantum Electronics (LQE)
本文の言語 JPN
タイトル(和) Si基板上に作製したAlGaN/GaN-HEMTの高周波特性(窒化物及び混晶半導体デバイス)
サブタイトル(和)
タイトル(英) RF characteristics of AlGaN/GaN-HEMTs on Si substrates
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) AlGaN/GaN-HEMT / AlGaN/GaN-HEMT
キーワード(2)(和/英) Si基板 / Si substrate
キーワード(3)(和/英) リセスオーミック電極 / recessed ohmic
キーワード(4)(和/英) リセスゲート電極 / recessed gate
キーワード(5)(和/英) 高周波特性 / RF characteristics
キーワード(6)(和/英) 面内均一性 / Uniformity
第 1 著者 氏名(和/英) 大来 英之 / Hideyuki OKITA
第 1 著者 所属(和/英) 沖電気工業株式会社 研究開発本部
Research & Development Group, Oki Electric Industry Co., Ltd.
第 2 著者 氏名(和/英) 見田 充郎 / Juro MITA
第 2 著者 所属(和/英) 沖電気工業株式会社 研究開発本部
Research & Development Group, Oki Electric Industry Co., Ltd.
第 3 著者 氏名(和/英) 佐野 芳明 / Yoshiaki SANO
第 3 著者 所属(和/英) 沖電気工業株式会社 研究開発本部
Research & Development Group, Oki Electric Industry Co., Ltd.
第 4 著者 氏名(和/英) 丸井 俊治 / Toshiharu MARUI
第 4 著者 所属(和/英) 沖電気工業株式会社 研究開発本部
Research & Development Group, Oki Electric Industry Co., Ltd.
第 5 著者 氏名(和/英) 伊藤 正紀 / Masanori ITO
第 5 著者 所属(和/英) 沖電気工業株式会社 研究開発本部
Research & Development Group, Oki Electric Industry Co., Ltd.
第 6 著者 氏名(和/英) 星 真一 / Shinichi HOSHI
第 6 著者 所属(和/英) 沖電気工業株式会社 研究開発本部
Research & Development Group, Oki Electric Industry Co., Ltd.
第 7 著者 氏名(和/英) 戸田 典彦 / Fumihiko TODA
第 7 著者 所属(和/英) 沖電気工業株式会社 研究開発本部
Research & Development Group, Oki Electric Industry Co., Ltd.
第 8 著者 氏名(和/英) 関 昇平 / Shohei SEKI
第 8 著者 所属(和/英) 沖電気工業株式会社 研究開発本部
Research & Development Group, Oki Electric Industry Co., Ltd.
第 9 著者 氏名(和/英) 江川 孝志 / Takashi EGAWA
第 9 著者 所属(和/英) 名古屋工業大学極微デバイス機能システム研究センタ
Research Center for Nano-Device and System, Nagoya Institute of Technology
発表年月日 2006-10-05
資料番号 ED2006-154,CPM2006-91,LQE2006-58
巻番号(vol) vol.106
号番号(no) 271
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日