| 講演名 | 2007-10-12 AlGaN/GaN HEMTにおけるバッファ層に起因した緩やかな電流応答と電流コラプスの解析(窒化物半導体光・電子デバイス・材料,及び関連技術,及び一般) 中島 敦, 堀尾 和重, |
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| 抄録(和) | 半絶縁バッファ層中の深いドナーと深いアクセプタを考慮したAlGaN/GaN HEMTの2次元過渡解析を行い,その結果より模擬的なパルスI-V特性を求めた.ドレイン電圧を急激に上げると,電子がバッファ層中に注入され深いドナーに捕獲される.またドレイン電圧を急激に下げると,ドレイン電流はしばらく定常状態より低い値に留まり,深いドナーが電子を放出するとともに緩やかに上昇するというドレインラグを示した.バッファ層中の深い不純物の影響でゲートラグも起こりうり,それはAlGaN/GaN HEMTにおける比較的高いソース抵抗と相関があることが示唆された.電流コラプスはバッファ層内のアクセプタ濃度が高い程,またオフ状態のドレイン電圧が高い程トラップ効果が大きくなるため顕著になった.ドレインラグはオフ状態のドレイン電圧が高いとき電流コラプスの主要な要因となりうることが示された.AlGaN/GaN HEMTにおける電流コラプスを軽減するにはバッファ層中のアクセプタ濃度を低くすべきと結論された. |
| 抄録(英) | Two-dimensional transient analyses of AlGaN/GaN HEMTs are performed in which a deep donor and a deep acceptor are considered in a semi-insulating buffer layer. Quasi-pulsed I-V curves are derived from the transient characteristics. When the drain voltage is raised abruptly, electrons are injected into the buffer layer and captured by deep donors, and when it is lowered abruptly, the drain currents remain at low values for some periods and begin to increase slowly as the deep donors begin to emit electrons, showing drain-lag behavior. The gate lag could also occur due to deep levels in the buffer layer, and it is correlated with relatively high source access resistance in AlGaN/GaN HEMTs. It is shown that the current slump is more pronounced when the deep-acceptor density in the buffer layer is higher and when an off-state drain voltage is higher, because the trapping effects become more significant. The drain lag could be a major cause of current slump in the case of higher off-state drain voltage. It is suggested that to minimize current slump in AlGaN/GaN HEMTs, an acceptor density in the buffer layer should be made low, although there may be a trade-off relationship between reducing current slump and obtaining sharp current cutoff. |
| キーワード(和) | GaN / HEMT / トラップ / 電流コラプス / ドレインラグ / ゲートラグ / 寄生抵抗 / デバイスシミュレーション |
| キーワード(英) | GaN / HEMT / trap / current collapse / drain lag / gate lag / access resistance / device simulation |
| 資料番号 | ED2007-169,CPM2007-95,LQE2007-70 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CPM |
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| 開催期間 | 2007/10/4(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 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 | Component Parts and Materials (CPM) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | AlGaN/GaN HEMTにおけるバッファ層に起因した緩やかな電流応答と電流コラプスの解析(窒化物半導体光・電子デバイス・材料,及び関連技術,及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Analysis of Buffer-Related Slow Current Transients and Current Collapse in AlGaN/GaN HEMTs |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | GaN / GaN |
| キーワード(2)（和/英） | HEMT / HEMT |
| キーワード(3)（和/英） | トラップ / trap |
| キーワード(4)（和/英） | 電流コラプス / current collapse |
| キーワード(5)（和/英） | ドレインラグ / drain lag |
| キーワード(6)（和/英） | ゲートラグ / gate lag |
| キーワード(7)（和/英） | 寄生抵抗 / access resistance |
| キーワード(8)（和/英） | デバイスシミュレーション / device simulation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中島 敦 / Atsushi NAKAJIMA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 芝浦工業大学システム工学部 Faculty of Systems Engineering, Shibaura Institute of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 堀尾 和重 / Kazushige HORIO |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 芝浦工業大学システム工学部 Faculty of Systems Engineering, Shibaura Institute of Technology |
| 発表年月日 | 2007-10-12 |
| 資料番号 | ED2007-169,CPM2007-95,LQE2007-70 |
| 巻番号（vol） | vol.107 |
| 号番号（no） | 252 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |