钝化前表面预处理对AlGaN/GaN HEMTs性能的影响

提出一种新的钝化技术——采用盐酸和氢氟酸混合预处理溶液(HF:HCl:H2O=1:4:20)对AlGaN/GaNHEMTs进行表面预处理后再淀积Si3N4钝化,研究了新型钝化技术对AlGaN/GaNHEMTs性能的影响并分析其机理.与用常规方法钝化的器件相比,经过表面预处理再钝化,成功地抑制了AlGaN/GaNHEMTs肖特基特性的恶化,有效地增强抑制电流崩塌效应的能力,将GaN基HEMTs的输出功率密度提高到5.2W/mm,并展现良好的电学可靠性.通过X射线光电子谱(XPS)检测预处理前后的AlGaN表面,观察到经过预处理后的AlGaN表面氧元素的含量大幅度下降.表面氧元素的含量下降,能有效地降低表面态密度和表面电荷陷阱密度,被认为是提高AlGaN/GaNHEMTs性能的主要原因.