GaAs PHEMT低噪声放大器氢效应机理分析

GaAs PHEMT低噪声放大器高温电老炼试验过程中存在电流先减小后部分恢复的现象。基于内部气氛检测结果和电路结构分析,认为低噪声放大器电流变化是氢气氛下其内部GaAs场效应晶体管(FET)性能发生退化所导致。因低噪声放大器芯片电路结构特点不能对内部FET直接进行参数测试,为进一步研究GaAs FET的氢效应作用机理,对GaAs FET结构单元开展高温电老炼试验,试验过程中GaAs FET电流变化趋势与低噪声放大器相同。分析了GaAs FET结构单元试验过程中饱和漏电流、夹断电压变化趋势,认为导致GaAs FET电参数先减小是由于沟道二维电子气(2DEG)浓度减小和栅金属与GaAs界面状态改变两种机理共同作用,电参数部分恢复主要是栅金属与GaAs界面状态改变起作用。

GaAs场效应晶体管不同极性ESD损伤机理

对Ga As场效应晶体管(FET)进行3个正向和3个负向脉冲(3"+"3"-")、3个负脉冲(3"-")、3个正脉冲(3"+")3种极性静电放电(ESD)实验,不同极性ESD实验下器件的失效阈值不同。以栅源端对为例对实验结果进行分析,在3"+"3"-"和3"-"极性下,器件失效模式为栅源短路,在3"+"极性下器件电参数退化。运用热模型对ESD正负脉冲电压产生的温升进行了计算,器件的损伤机理为,在正向脉冲下为栅金属纵向电迁移导致肖特基势垒退化;在ESD负向脉冲下为高电场引起栅源端对击穿。