講演名 2010-01-14
閾値電圧制御性に優れたノーマリオフAlGaN/GaN HFET(化合物半導体デバイス及び超高周波デバイス/一般)
大田 一樹, 遠藤 一臣, 岡本 康宏, 安藤 裕二, 宮本 広信, 嶋脇 秀徳,
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抄録(和) パワーエレクトロニクス応用に向け、閾値制御性に優れたノーマリオフ動作リセスゲートAlGaN/GaN HFETを開発した.本研究では、リセスゲートHFETにおいて高い閾値制御性・面内均一性と低いオン抵抗を両立するため、新たに分極電荷中和構造を提案する.この分極電荷中和構造では、ゲートリセス底面が形成される分極電荷中和層の機能として、ゲート電極下で各層が発生する正・負の分極電荷が完全に相殺される.この結果、閾値電圧はゲート-チャネル間距離に依存しなくなり、閾値制御性が向上する.分極電荷中和構造を適用してシリコン基板上に作製したAlGaN/GaN HFETは、ノーマリオフ動作(V_=+0.52V)を示すとともに、良好な閾値電圧の面内均一性(σV_=18mV)を示した.さらに、作製したMISゲートHFETにおいて、低いオン抵抗(R_A = 500mΩmm^2)と高い耐圧(V_B =1260V)を達成した.
抄録(英) In this paper, we successfully demonstrate a recessed gate normally-off AlGaN/GaN HFET on a silicon substrate with high threshold voltage(V_)uniformity and low on-resistance. In order to realize high V_ uniformity, a novel V_ control technique is proposed, which we call "piezo neutralization technique". This technique includes a piezo neutralization(PNT)layer formed at the bottom of the gate recess. Since the PNT layer neutralizes the polarization charges under the gate, the V_ comes to be independent of the gate-to-channel span. The fabricated normally-off GaN FET with PNT structure exhibits an excellent V_ uniformity(σV_=18mV)and a state-of-the-art combination of the specific on-resistance(R_A=500mΩmm^2)and the breakdown voltage(V_B=1260V). The normally-off GaN FETs with PNT structure show great promise as power devices.
キーワード(和) 窒化ガリウム / 電界効果トランジスタ / エンハンスメントモード / ノーマリオフ / 均一性 / リセス
キーワード(英) GaN / AlGaN / FET / E-mode / normally-off / uniformity / recessed gate
資料番号 ED2009-189,MW2009-172
発行日

研究会情報
研究会 ED
開催期間 2010/1/6(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 Electron Devices (ED)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 閾値電圧制御性に優れたノーマリオフAlGaN/GaN HFET(化合物半導体デバイス及び超高周波デバイス/一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) A Normally-off AlGaN/GaN HFET with High Threshold Voltage Uniformity
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 窒化ガリウム / GaN
キーワード(2)(和/英) 電界効果トランジスタ / AlGaN
キーワード(3)(和/英) エンハンスメントモード / FET
キーワード(4)(和/英) ノーマリオフ / E-mode
キーワード(5)(和/英) 均一性 / normally-off
キーワード(6)(和/英) リセス / uniformity
第 1 著者 氏名(和/英) 大田 一樹 / Kazuki OTA
第 1 著者 所属(和/英) NECナノエレクトロニクス研究所
Nano Electronics Research Laboratories, NEC Corporation
第 2 著者 氏名(和/英) 遠藤 一臣 / Kazuomi ENDO
第 2 著者 所属(和/英) NECナノエレクトロニクス研究所
Nano Electronics Research Laboratories, NEC Corporation
第 3 著者 氏名(和/英) 岡本 康宏 / Yasuhiro OKAMOTO
第 3 著者 所属(和/英) NECナノエレクトロニクス研究所
Nano Electronics Research Laboratories, NEC Corporation
第 4 著者 氏名(和/英) 安藤 裕二 / Yuji ANDO
第 4 著者 所属(和/英) NECナノエレクトロニクス研究所
Nano Electronics Research Laboratories, NEC Corporation
第 5 著者 氏名(和/英) 宮本 広信 / Hironobu Miyamoto
第 5 著者 所属(和/英) NECナノエレクトロニクス研究所
Nano Electronics Research Laboratories, NEC Corporation
第 6 著者 氏名(和/英) 嶋脇 秀徳 / Hidenori SHIMAWAKI
第 6 著者 所属(和/英) NECナノエレクトロニクス研究所
Nano Electronics Research Laboratories, NEC Corporation
発表年月日 2010-01-14
資料番号 ED2009-189,MW2009-172
巻番号(vol) vol.109
号番号(no) 360
ページ範囲 pp.-
ページ数 5
発行日