《涨知识啦21》之增强型 HEMT器件的应用优势

GaN 基高电子迁移率场效应管（HEMT）在高频大功率器件方面具有突出的优势，并在其应用领域已取得重要进展，但GaN基HEMT器件大功率应用的最大挑战是其“normally-on”特性。对于传统的AlGaN/GaN HEMT器件，沿Ga面方向外延生长的结构存在较强的极化效应，导致在AlGaN/GaN异质结界面处产生大量的二维电子气（2DEG），且在零偏压下肖特基栅极无法耗尽沟道中高浓度的二维电子气。

当栅极电压VGS=0时，HEMT沟道中仍有电流通过，需要在栅极施加负偏置耗尽栅极下二维电子气，将HEMT置于关断状态。这在应用中无疑会增加电路设计的复杂度，同时会使功耗大大增加，因此设计一种在栅极零偏压下处于关断状态的增强型（E-Mode）HEMT对于推进HEMT在功率领域的应用将至关重要。

现如今，有很多方案被提出来获得增强型的HEMT器件。其中包括嵌入栅结构、氟离子注入、p型盖帽层、非极性面外延生长以及MOS结构等。下表对比了以上几种实现增强型HEMT技术方案的优点与技术难点。

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