基于不同AlN钝化层的极性GaN MOS器件界面特性

界面质量是影响GaN MOS器件性能以及可靠性的主要因素之一,Al2O3栅介质与极性GaN界面间插入超薄非晶AlN作为钝化层可以有效改善GaN栅界面特性,针对AlN钝化层生长方式研究了GaN界面优化特性。通过GaN MOS电容的C-V和J-V特性,结合透射电子显微镜(TEM)表征分析,对比了不同生长条件的AlN插入层对GaN MOS电容的界面特性的影响。相比常规热生长AlN钝化层制备的样品,以等离子体NH3为N源在300℃下生长AlN钝化层制备的GaN MOS电容的频散和滞回特性均得到显著改善,界面态密度也略有改善。分析认为,经过等离子体NH3的轰击作用有效地抑制了GaN表面上Ga—O键的形成,在GaN表面直接生长AlN,从而改善了界面特性。