AlGaN/GaN高電子移動度トランジスタの単一重イオン入射による過剰電荷収集

Enhanced charge collection of AlGaN/GaN HEMTs induced by single ion strike

小野田 忍; 蓮池 篤*; 鍋島 佳明*; 佐々木 肇*; 矢嶋 孝太郎*; 佐藤 真一郎; 大島 武

Onoda, Shinobu; Hasuike, Atsushi*; Nabeshima, Yoshiaki*; Sasaki, Hajime*; Yajima, Kotaro*; Sato, Shinichiro; Oshima, Takeshi

AlGaN/GaN HEMT(高電子移動度トランジスタ)は放射線耐性が高いと言われており、宇宙空間等の放射線環境下でも動作する耐環境性高出力高周波デバイスとしての応用が検討されている。本研究では、単一の重イオンをHEMTに照射した時の過渡電流の発生メカニズムを調べた。HEMTをオフ状態、ピンチオフ状態、オン状態としてゲート電極上に単一のイオンを照射した。すべての条件で、ゲート電極からは正の過渡電流が検出された。これは、ゲート下の空乏層内で生成された電荷がゲート電極に収集されたためと考えられる。電荷中性を保つため、ドレインには逆極性の負の過渡電流が検出された。ピンチオフおよびオン状態においては、オフ状態に比べ数千倍もの大きな過渡電流が検出された。この理由は、寄生バイポーラ効果とバックチャンネル効果と呼ばれる電荷増幅効果が同時に発生したものと考えられる。

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