ディープリセス構造を用いたノーマリオフ型GaN MOSFETsの短チャンネル効果改善

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EDD20037

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 電子デバイス研究会

発行日: 2020/03/02

タイトル(英語): Improvement of Short-Channel Effects in Normally-off GaN MOSFETs using Deep Recessed-Gate Structure

著者名: 加藤 大望(東芝),梶原 瑛祐(東芝),向井 章(東芝),大野 浩志(東芝),新留 彩(東芝),田島 純平(東芝),彦坂 年輝(東芝),蔵口 雅彦(東芝),布上 真也(東芝)

著者名(英語): Daimotsu Kato(Toshiba Corporation),Yosuke Kajiwara(Toshiba Corporation),Akira Mukai(Toshiba Corporation),Hirosh Ono(Toshiba Corporation),Aya Shindome(Toshiba Corporation),Jumpei Tajima(Toshiba Corporation),Toshiki Hikosaka(Toshiba Corporation),Masahiko Kuraguchi(Toshiba Corporation),Shinya Nunoue(Toshiba Corporation)

キーワード: リセスゲート構造|ノーマリオフ|ＧａＮ　ＭＯＳＦＥＴ|短チャンネル効果|Recessed-gate structure|Normally-off|GaN MOSFET|Short-channel effects

要約(日本語): ディープリセス構造によるノーマリオフ型GaN MOSFETsの短チャンネル効果 (SCEs) 改善を検討した．TCADによる電界分布解析により，リセス深さを深くすることでリセス端部での電界集中の低減を確認した．この解析結果を実証するため，リセス深さを45-165 nmに変化させた素子を作製し，その評価を行った．実験の結果，より深いリセス構造にすることでDrain-induced barrier lowering (DIBL)の抑制，Subthreshold slope (SS)，及びしきい値電圧 (Vth) の負シフトが効果的に改善することを確認した．

要約(英語): We have demonstrated the improvement of SCEs in normally-off GaN MOSFETs with deep recessed-gate structure. TCAD simulation results show the electric field concentration is effectively reduced at the recessed edge of the MOSFETs with the deeper recessed-gate structure. To demonstrate the improvement of SCEs, the MOSFET gate structures with different recess depth ranging from 45 to 165 nm were fabricated and evaluated. The experimental results show that the deeper recessed-gate structure is highly effective for the suppression of the DIBL and improvement of SS and Vth roll-off.

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,173 Kバイト