Просмотр статьи


Номер журнала: 2018.3

Заголовок статьи: AlGaN/GaN диоды с барьерами Шоттки на основе Ta, Ni, WSi и TiN

Резюме

В данной работе представлены планарные AlGaN/GaN диоды с барьером Шоттки, изготовленные на кремниевой подложке по бездрагметальной технологии с применением рецесса анода. В качестве анодов использовались металлизации X/Ti/Al/Ti (30/20/350/20 нм), где X – это Ta, Ni, WSi или TiN. Расстояние анод-катод LА-К варьировалось от 3 до 7 мкм. Ширина анода составляла 100 мкм. Для LА-К = 7 мкм были получены следующие результаты: напряжение открывания диода (UОТКР) составило 0.25 В, 0.45 В, 0.65 В, 1.6 В для Ta, Ni, WSi и TiN анодов соответственно; ток прямого смещения при U = 1.2 В составил 68 мА/мм, 55 мА/мм, 20 мА/мм и 0.16 мА/мм для Ta, Ni, WSi и TiN анодов соответственно; обратный ток утечки (IОБР) составил 67 мкА/мм, 13 мкА/мм, 5 мкА/мм и 0.85 мкА/мм для Ta, Ni, WSi и TiN анодов соответственно.

Авторы

И. В. Федин, Е. В. Ерофеев, В. В. Федина

Библиография

1. Seikoh Yoshida, Nariaki Ikeda, Jiang Li, Takahiro Wada, Hiroshi Kambayashi, and Hironari Takehara. High power AlGaN/GaN Schottky Barrier Diode with 1000 V operation // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2006. V. 892. P. 0892-FF05-02.1-0892-FF05-02.6.
2. Seung-Chul LEE, Min-Woo HA, Ji-Yong LIM, Jin-Cherl HER, Kwang-Seok SEO and Min-Koo Han. Suppression of Leakage Current of Ni/Au Schottky Barrier Diode Fabricated on Al-GaN/GaN Heterostructure by Oxidation // Jap. Journ. of Appli. Phys. 2006. V. 45, № 4B.
P. 3398–3400.
3. Cao Dong-Sheng, Lu Hai, Chen Dun-Jun, Han Ping, Zhang Rong, Zheng You-Dou. A 1100+
V AlGaN/GaN-Based Planar Schottky Barrier Diode without Edge Termination // Chin. Phys. Lett. 2011. V. 28. P. 017303-1–017303-4.
4. Xing Lu, Chao Liu, Huaxing Jiang, Xinbo Zou, Anping Zhang, and Kei May Lau. Ultralow re-verse leakage current in AlGaN/GaN lateral Schottky barrier diodes grown on bulk GaN sub-strate // Appl. Phys. Expr. 2016. V. 9, №. 5. P. 031001-1–031001-4.
5. Saitoh Y. et al. Extremely low on-resistance and high breakdown voltage observed in vertical GaN Schottky barrier diodes with high-mobility drift layers on low-dislocation-density GaN substrates // Appl. Phys. Exp. 2010. V. 3, №. 8. P. 081001-1–081001-3.
6. Zhu M., Song B., Qi V., Hu Z., Nomoto K, Yan X., Cao Y., Johnson W., Kohn E., Jena D. 1.9-kV AlGaN/GaN Lateral Schottky Barrier Diodes on Silicon // IEEE El. Dev. Lett. 2015. V. 36, №. 4. P. 375–377.
7. Treidel E. B. et al. Fast GaN based Schottky diodes on Si(111) substrate with low onset voltage and strong reverse blocking // Phys. Status Solidi C. 2013. V. 10, №. 5. P. 849–852.
8. Chen W. et al. High-performance AlGaN/GaN lateral field-effect rectifiers compatible with high electron mobility transistors // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92, №. 25. P. 253501-1–253501-3.
9. Wang Y. et al. Ultra-low leakage and high breakdown Schottky diodes fabricated on free-standing GaN substrate // Semicond. Sci. Technol. 2011. V. 26, №. 2. P. 022002.
10. Hashimoto S. et al. High-purity GaN epitaxial layers for power devices on low-dislocation-density GaN substrates // J. Cryst. Growth. 2007. V. 298. P. 871–874.
11. Zhang Y. et al. GaN-on-Si vertical Schottky and p-n diodes // IEEE Electron Device Lett. 2014. V. 35, №. 6. P. 618–620.
12. Lee J.-H. et al. AlGaN/GaN-based lateral-type Schottky barrier diode with very low reverse recovery charge at high temperature // IEEE Trans. Electron Devices. 2013. V. 60, №. 10.
P. 3032–3039.
13. Kamada A. et al. High-voltage AlGaN/GaN Schottky barrier diodes on Si substrate with low-temperature GaN cap layer for edge termination // 20th Int. Symp. Power Semiconductor Devices IC’s. 2008. P. 225–228.
14. Boles T. et al. >1200 V GaN-on-silicon Schottky diode // Phys. Status Solidi C. 2013. V. 10, №. 5. P. 835–839.
15. Lian Y.-W. et al. AlGaN/GaN Schottky barrier diodes on silicon substrates with selective Si dif-fusion for low onset voltage and high reverse blocking // IEEE Electron Device Lett. 2013.
V. 34, №. 8. P. 981–983.
16. Hilt O., Brunner F, Cho E., Knauer A., Bahat-Treidel E., Wurfl J. Normally-off high voltage p-GaN gate GaN HFET with carbon-doped buffer // Proceeding of the 23rd International symposyum on power semiconductor devices and IC. San Diego, May 23-26, 2011. P. 239–242.

Ключевые слова

GaN на кремнии, AlGaN/GaN, диоды с барьером Шоттки, материал анода

Скачать полный текст