Исследована радиационная стойкость преобразователей сигнала миллиметрового диапазона, изготовленных на основе нитридных транзисторов с высокой подвижностью электронов (AlGaN/GaN HEMT), к облучению потоком нейтронов и гамма-излучению. В качестве параметров для оценки стойкости выбраны следующие: диапазон выходного ВЧ-сигнала, коэффициент преобразования и суммарный ток потребления. Получена зависимость тока потребления от поглощенной дозы и температуры образца при гамма-облучении. Показано, что влияние потока нейтронов на характеристики незначительно, тогда как гамма-излучение приводит к существенному повышению тока потребления за счет образования донорных вакансий азота, а также отжига ростовых акцепторных дефектов и упорядочения дефектов. Через шесть месяцев параметры приборов имели исходные значения, что свидетельствует о восстановлении первоначального состояния кристаллической структуры подложки.
Арутюнян Спартак Савелович
Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники Российской академии наук (г. Москва); Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской академии наук (г. Черноголовка)
Кагирина Ксения Алексеевна
Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники Российской академии наук (г. Москва); Московский технологический университет
Иванова Наталья Евгеньевна
Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники Российской академии наук (г. Москва); Московский технологический университет
1. Нитридные приборы миллиметрового диапазона / П. Мальцев, Ю. Федоров, Р. Га-лиев и др. // Наноиндустрия. – 2014. – №3(49). – С. 40–51.
2. Effect of low dose c-irradiation on DC performance of circular AlGaN/GaN high electron mobility transistors / Ya-Hsi Hwang, Yueh-Ling Hsieh, Lei Lei et al. // J. of Vacuum Science & Technology. – 2014. – B 32. – P. 031203-2–031203-5.
3. Impact of low gamma radiation dose on electrical trap related effects in AlGaN/GaN HEMTs / F. Berthlet et al. // Electronics Letters. – 2012. – Vol. 48. – P. 1078 – 1079.
4. Radiation-induced electron traps in Al0.14Ga0.86N by 1 MeV electron radiation / M.R. Hogsed, Y.K. Yeo, Mo Ahoujja et al. // Appl. Phys. Lett. – 2005. – Vol. 86 – Iss. 26 – P. 123–125.
5. Gamma irradiation impact on electronic carrier transport in AlGaN/GaN high electron mobility transistors / C. Schwarz, A. Yadav, M. Shatkhin et al. // Appl. Phys. Lett. – 2013. – Vol. 102 – 062102. – P. 1–3.
6. Stability of submicron AlGaN/GaN HEMT devices irradiated by gamma rays / S. Jha, Emil V. Jelenkovićb, M.M. Pejović et al. // Microelectronic Engineering. – 2009. – Iss. 86 – P. 37–40.
7. Process dependence of proton-induced degradation in GaN HEMTs / T. Roy, En Xia Zhang,
S. Yevgenig et al. // IEEE Transactions on Nuclear Science. – 2010. – №6 (57). – P. 3060–3065.
8. Radiation effects in GaN materials and devices / A.Y. Polyakov, S.J. Pearton, P. Frenzer et al. // J. of Materials Chemistry C. – 2013. – Vol. 1. – P. 877–887.
9. Брудный В.Н., Кособуцкий А.В., Колин Н.Г., Корулин А.В. Изменение структур-ных параметров решетки и электронных спектров пленок n-GaN на сапфире при облуче-нии реакторными нейтронами // ФТП. – 2011. – Т. 45. – Вып. 4 – С. 461–467.
10. Mechanism of mobility increase of the two-dimensional electron gas in AlGaN/GaN heterostructures under small dose gamma irradiation / A.M. Kurakin, S.A. Vitusevich, S.V. Danylyuk et al. // J. of Appl. Phys. – 2008. – 103. – P. 083707-1 – 083707-5
11. Effects of γ-irradiation on AlGaN/GaN-based HEMTs / S.A. Vitusevich, N. Klein, A.E. Belyaev et al. // Physica Status Solidi (a). – 2003. – Vol. 195. – N. 1. – P. 101–105.
12. Gossick B. R. Disordered regions in semiconductors bombarded by fast neutrons // J. of Appl. Phys. – 1959. – Vol. 30. – N. 8. – P. 1214–1218.
13. Effects of proton implantation on electrical and recombination properties of n-GaN / A.Y. Polyakov, A.S. Usikovb, B. Theys et al. // Solid-State Electronics. – 2000. – Vol. 44. – P. 1971–1983.
14. The effects of temperature and electron radiation on the electrical properties of AlGaN/GaN HFETs / J.T.Moran, J.W. McClory, J.C. Petrosky et al. // IEEE Trans. on Nuclear Science. – 2009. – N. 6 (56). – P. 3223–3228.
15. Громов Д.В., Матвеев Ю.А., Назарова Г.Н. Исследование влияния ионизирую-щих излучений на характеристики гетероструктурных полевых транзисторов на нитриде галлия // Сб. тр. V Всероссийской науч.-техн. конф. МЭС-2012 «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем» (8–12 окт. 2012 г., Москва). – М.: ИППМ РАН, 2012. – С. 598–603.