Ni/Au/n-GaN肖特基二极管可导位错的电学模型

可导线性位错被普遍认为是GaN基器件泄漏电流的主要输运通道,但其精细的电学模型目前仍不清楚.鉴于此,本文基于对GaN肖特基二极管的电流输运机制分析提出可导位错的物理模型,重点强调:1)位于位错中心的深能级受主态(主要Ga空位)电离后库仑势较高,理论上对泄漏电流没有贡献; 2)位错周围的高浓度浅能级施主态电离后能形成势垒高度较低的薄表面耗尽层,可引发显著隧穿电流,成为主要漏电通道;3)并非传统N空位,认为O替代N所形成的浅能级施主缺陷应是引发漏电的主要电学态,其热激活能约为47.5 meV.本工作亦有助于理解其他GaN器件的电流输运和电学退化行为.

晶格匹配InAlN/GaN异质结肖特基接触反向电流的电压与温度依赖关系

测量了晶格匹配InAlN/GaN异质结肖特基接触的反向变温电流-电压特性曲线,研究了反向漏电流的偏压与温度依赖关系.结果表明:1)电流是电压和温度的强函数,饱和电流远大于理论值,无法采用经典热发射模型解释;2)在低偏压区,数据满足ln(I/E)-E^(1/2)线性依赖关系,电流斜率和激活能与Frenkel-Poole模型的理论值接近,表明电流应该为FP机制占主导;3)在高偏压区,数据满足ln(I/E)-E^(1/2)线性依赖关系,电流斜率不随温度改变,表明Fowler-Nordheim隧穿机制占主导;4)反向电流势垒高度约为0.60 eV,远低于热发射势垒高度2.91 eV,表明可导位错应是反向漏电流的主要输运通道,局域势垒由于潜能级施主态电离而被极大降低.