Fluorine-based plasma treatment for AlGaN/GaN e-mode HEMTs and low on-voltage diodes

Creators: Fornasiero, Quentin; Defrance, N.; Lesecq, Marie; Frayssinet, Eric; Cordier, Yvon; Chevalier, Florian; Idir, Nadir; de Jaeger, Jean-Claude

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); 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); 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); This work has been supported by the certified CMNF platform and the PCMP platform (CHOP service) from Lille University (IEMN) and by the RENATECH network.; Renatech Network; PCMP CHOP

Description

The onset and pinch-off voltages shift of lateral GaN field-effect rectifier diodes (L-FER) and normally-off HEMTs are studied. It is shown that a short duration of low power SF6 plasma followed by a low temperature annealing permits to get an effective and stabilized fluorine ion implantation in the AlGaN barrier, contributing to reduce the back shift of both devices threshold voltages.

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Fluorine-based plasma treatment for AlGaN/GaN e-mode HEMTs and low on-voltage diodes

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