Published January 2023 | Version v1
Journal article

Fabrication, and direct current and cryogenic analysis of SF6-treated AlGaN/GaN Schottky barrier diodes

Others:
Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN) ; Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)
Puissance - IEMN (PUISSANCE - IEMN) ; Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN) ; Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)
Plateforme de Caractérisation Multi-Physiques - IEMN (PCMP - IEMN) ; Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN) ; Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)
Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
L2EP - Équipe Électronique de puissance (EP) ; Laboratoire d'Électrotechnique et d'Électronique de Puissance - ULR 2697 (L2EP) ; Centrale Lille-Université de Lille-Arts et Métiers Sciences et Technologies ; HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)-Centrale Lille-Université de Lille-Arts et Métiers Sciences et Technologies ; HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-JUNIA (JUNIA) ; Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)
This work was supported by the technology facility network RENATECH. This research work was partially undertaken with support of IEMN fabrication (CMNF) and characterization (PCMP) platforms.
PCMP CHOP
Renatech Network
CMNF

Description

Schottky contacts on fluorine implanted AlGaN/GaN heterostructures with the ideality factor close to unity and low on-voltage threshold are presented in this paper. An SF 6 plasma anode pretreatment followed by a specific low-temperature annealing is also compared to a nonannealed sample. In addition, physical-model parameters are extracted by means of cryogenic temperature measurements to understand the conduction mechanisms involved in annealed diodes, showing better DC performances than their nonannealed counterparts. Furthermore, annealing induces a decrease of the ideality factor, which sets the field-enhanced thermionic emission as the main conduction mechanism, and reduces the tunneling reverse current leakage. This effect is attributed to the recovery of the plasma-induced damages.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
February 22, 2023
Modified:
November 29, 2023