| 講演抄録/キーワード |
| 講演名 |
2007-11-27 14:45
サブ100 nmゲートAlGaN/GaN系MIS-HEMTの極低温特性 ○遠藤 聡・渡邊一世(NICT)・山下良美(富士通研)・三村高志(富士通研/NICT)・松井敏明(NICT) ED2007-190 |
| 抄録 |
(和) |
SiN/SiO2/SiN三層絶縁膜を用いたサブ100 nmゲートAlGaN/GaN系MIS-HEMTを作製し,そのDC,RF特性を温度300 K及び16 Kにおいて測定した.予想通り,ドレイン電流,最大相互コンダクタンスは16 Kに冷却することで300 Kよりも増大した.また,遮断周波数fTは冷却により14~28%増大した.ソース・ドレイン間距離2 umの45 nmゲートMIS-HEMTにおける遮断周波数fTは,300 Kで138 GHzであったが16 Kにおいては176 GHzとなった.16 KにおいてfTが増大した原因を明らかにするために遅延時間解析を行った.ゲート電極下を走行する電子の平均速度は,300 Kでは2.2e7 cm/sであったが,16 Kにおいては2.7e7 cm/sと速くなっていることが判明した.更に,16 Kでは寄生成分による遅延,チャネル充電時間が短くなっていることもわかった.また,寄生抵抗を低減するためにソース・ドレイン間距離を2 umから1.5 umに短縮した45 nmゲートMIS-HEMTの場合に,300 Kで156 GHz,16 Kで194 GHzというfTの値が得られた. |
| (英) |
We fabricated sub-100-nm-gate AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor (MIS) high electron mobility transistors (HEMTs) that had SiN/SiO2/SiN triple-layer insulators and measured their DC and RF characteristics at 300 and 16 K. As expected, the drain-source current and the maximum DC transconductance increased at 16 K. We observed an increase of 14 to 28% in the value of cutoff frequency fT at 16 K over that at 300 K. At 16 K, we obtained a maximum fT of 176 GHz at a gate length Lg of 45 nm and a source-drain spacing Lsd of 2 um. We estimated the average electron velocity under the gate by a transit time analysis. The average velocities were 2.2e7 cm/s at 300 K and 2.7e7 cm/s at 16 K. The increase in the value of fT results from an increase in electron velocity and reductions in access resistances and channel charging time. Furthermore, we obtained an fT of 156 GHz at 300 K and 194 GHz at 16 K for the 45-nm-gate MIS-HEMT by reducing the source-drain spacing Lsd from 2 um to 1.5 um. |
| キーワード |
(和) |
AlGaN/GaN / MIS-HEMT / 極低温特性 / 遮断周波数 / fT / 遅延時間解析 / 電子速度 / |
| (英) |
AlGaN/GaN / MIS-HEMTs / Cryogenic characteristics / Cutoff frequency / fT / Transit time analysis / Electron velocity / |
| 文献情報 |
信学技報, vol. 107, no. 355, ED2007-190, pp. 17-21, 2007年11月. |
| 資料番号 |
ED2007-190 |
| 発行日 |
2007-11-20 (ED) |
| ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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ED2007-190 |