Si襯底GaN基準垂直Trench MOSFET擊穿特性研究

Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET擊穿特性研究Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET擊穿特性研究

摘要:

近年來，隨著功率應用需求的不斷增加，氮化鎵（GaN）材料在高功率晶體管領域得到了廣泛的研究和應用。基于Si襯底的GaN材料在高功率應用中具有許多優(yōu)勢，如高電子遷移率、較低漏電流和較高擊穿電場。本文利用工作溫度范圍為25°C至150°C的高溫測試儀，研究了Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET在不同溫度下的擊穿特性。

介紹:

MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor）是一種具有開關功能的半導體器件，被廣泛應用于各種電子設備中。GaN材料的引入使得MOSFET在高功率應用中具有更高的性能和更低的損耗。Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET被認為是一種具有潛力的高功率晶體管結構。

方法:

在實驗中，我們制備了Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET樣品，并使用高溫測試儀對其進行了擊穿特性測試。測試范圍包括不同的溫度和不同的偏置電壓。擊穿特性通過觀察電流-電壓（I-V）曲線來評估。

結果與討論:

通過分析測試結果，我們得出了以下結論：

1.在不同的溫度范圍內，Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET的擊穿電場相對穩(wěn)定，在25°C至150°C的溫度范圍內，擊穿電場變化不大。

2.在較高的溫度下，陽極電流的峰值增加，這可能是由于材料的電子遷移率隨溫度的增加而增加引起的。

3.在偏置電壓為正值時，陽極電流的峰值隨著電壓的增加而增加。這可能是由于電場強度的增加導致了電子的更多穿隧效應。

結論:

通過對Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET的擊穿特性研究，我們得出了在高功率應用中使用該器件的一些關鍵結論。該器件在較寬溫度范圍內具有穩(wěn)定的擊穿特性，這表明它在高溫環(huán)境下具有良好的可靠性。此外，在較高的溫度下，陽極電流的峰值增加，這可能會對器件的功率限制產生一定影響。因此，在實際應用中，需要進一步優(yōu)化和改進該結構，以提高其在高功率應用中的性能和可靠性。

未來工作:

在進一步研究中，我們將繼續(xù)探索Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET的特性。我們計劃使用更寬的溫度范圍和不同的偏置電壓進行測試，以更全面地了解器件的性能。此外，我們還將研究包括材料組分、結構設計等因素對擊穿特性的影響，以優(yōu)化該器件的性能和可靠性。最終目標是開發(fā)出一種性能卓越、適用于高功率應用的Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET綜上所述，通過對Si襯底GaN基準垂直TrenchMOSFET的擊穿特性研究，我們發(fā)現(xiàn)該器件在較寬溫度范圍內具有穩(wěn)定的擊穿特性，表明其在高溫環(huán)境下具有良好的可靠性。然而，我們也觀察到在較高溫度下，陽極電流峰值增加可能對器件的功率限制產生一定影響。因此，進一步優(yōu)化和改進該結構以提高其在高功率應用中的性能和可靠性是必要的。未來的研究將包括更廣泛的溫度范圍和偏置電壓測試，以深入了解器件的特性，