gan功率器件hemt

Question

我想问一下各位佬，我是GAN功率器件小bai，最近读到了一篇香港科技大学电子计算机学院的一篇关于p-gan 功率hemt平台的mosfet 器件，具体结构如图一所示。他就是通过氧化处理形成了一个M-O-S结构，但是他后来进行了转移曲线分析（如图二），竟然出现了两条曲线，并且两条曲线的变化我无论如何都想不明白，作者通过转移曲线竟然能得到阈值电压VTH？有大老能解释一下么？小bai在这里感谢了。

Answer 1

以下回复参考：皆我百晓生、券券喵儿等免费微信小程序作答:

从您给出的描述和图中，我理解您正在讨论关于p-GaN功率HEMT（High Electron Mobility Transistor）器件中的MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）结构及其转移曲线分析。这是一个相对高级和专业的领域，涉及到半导体物理和电子工程的知识。我会尝试解释您提到的转移曲线和阈值电压（VTH）的概念。

首先，让我们从基本的MOSFET结构开始解释。在MOSFET中，通过改变栅极（G）电压（VGs）来控制源极（S）和漏极（D）之间的电流。当您绘制源漏电流（IDS）与栅源电压（VGS）之间的关系时，就会得到转移曲线。这个曲线描述了器件如何响应栅极电压的变化。

在您提供的图中，看起来有两种情况的转移曲线：一种是通过了某种处理（可能是您提到的氧化处理或氧等离子体处理），另一种是没有经过这种处理的情况。这两种情况下的转移曲线存在差异，说明处理改变了器件的电学特性。

关于阈值电压（VTH），这是MOSFET的一个重要参数，它描述了使沟道发生反转（即产生导电通道）所需要的最小栅极电压。在转移曲线上，阈值电压通常对应于源漏电流开始显著增大的点。在没有明显弯曲或其他复杂特征的简单曲线中，您可以通过眼睛大致识别这一点。但在更复杂的情况下，可能需要更详细的分析或使用特定的测试方法来准确确定VTH。

对于您提供的特定情况，氧等离子体处理可能改变了p-GaN表面的性质，从而影响了MOSFET的阈值电压和其他电学特性。这可能是通过改变表面态密度、陷阱深度或其他相关参数来实现的。因此，经过和没有经过处理的器件的转移曲线存在差异。

总的来说，通过仔细观察和分析转移曲线，工程师可以了解器件的电学特性、性能以及如何处理可以改进这些特性。这需要一定的专业知识和经验，以及对半导体物理和电子工程的基本理解。希望这个解释能帮到您！如果有更多问题或需要进一步的澄清，请随时提问。