第43卷第1期2023年2月Vol.43，No.1Feb.，2023固体电子学研究与进展RESEARCH&PROGRESSOFSSE基于EMMI定位的GaNHEMT耐正向可靠性研究∗白霖∗∗林伟杰林罡邵国键任春江刘柱（南京电子器件研究所，南京，210016）2022‑10‑08收稿，2022‑11‑25收改稿摘要：GaNHEMT器件在高温栅偏压（HTGB）应力下会出现势垒退化现象，并进一步引发器件在射频工作下的不稳定和失效问题。使用微光显微镜（EMMI）作为主要工具，对器件的HTGB退化问题进行了研究。讨论了不同电偏置条件下器件EMMI发光的分布和形成机理，并对比了器件在HTGB试验前后EMMI发光图像的变化。HTGB后器件在反偏电场下出现明显新增EMMI亮点，对亮点的微区分析定位到栅下有外延位错对应的局部烧毁点。研究表明，延伸至栅下的外延位错会构成漏电通道，对HTGB下的退化和失效存在贡献。关键词：氮化镓高电子迁移率晶体管；微光显微镜；高温栅偏压；外延位错；可靠性中图分类号：TN386文献标识码：A文章编号：1000‑3819(2023)01‑0083‑06InvestigationofGaNHEMTReliabilityUnderForwardGateBiasbyEmissionMicroscopeBAILinLINWeijieLINGangSHAOGuojianRENChunjiangLIUZhu（NanjingElectronicDevicesInstitute，Nanjing，210016，CHN）Abstract:BarrierdegradationoccursinGaNHEMTdevicesunderhightemperaturegatebias（HTGB）test，andfurthercausesinstabilityandfailureproblemsduringRFoperation.Inthispaper，EmissionMicroscope（EMMI）wasusedasmaintooltostudytheHTGBdegradationofdevices.EM‑MIluminescencedistributionsandformationmechanismsundervaryingexternalelectricalbiascondi‑tionswerediscussed，andtheEMMIluminescencedifferencesofdevicesbeforeandafterHTGBstresswerecompared.NewobviousEMMIspotsunderreversedelectricfieldwerefoundindevicesaf‑terHTGBstress，andlocalburnpointcorrespondingtotheepitaxialdislocationunderthegatewaslo‑catedinthebrightspotareabymicroanalysis.Thisworkshowsthattheepitaxialdislocationsextendedtogatemayformleakagepath，whichcontributestothedegradationandfailureinHTGBstress.Keywords：GaNHEMT；EMMI；HTGB；epitaxialdislocation；reliability引言第三代半导体GaN材料具有禁带宽度大，耐高温，击穿电压高，电子饱和迁移速度快等显著优点，从而在雷达、航空航天、通信基站等微波领域得到广泛应用［1‑2］。过去的二三十...
