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Evidence of relationship between mechanical stress and leakage current in AlGaN/GaN transistor after storage test

Authors :
Michel Mermoux
Nathalie Malbert
Serge Karboyan
Dominique Carisetti
Arnaud Curutchet
Laurent Brunel
Eddy Latu-Romain
J. Thorpe
Jean-Guy Tartarin
Benoit Lambert
Nathalie Labat
United Monolithic Semiconductors (UMS)
Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
TRT - THALES RESEARCH & TECHNOLOGY
Équipe Microondes et Opto-microondes pour Systèmes de Télécommunications (LAAS-MOST)
Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS)
Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
NANOELECTRONIQUE/III-V
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI )
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ANR-10-VERS-0006,ReAGaN,Analyse de la fiabilité de technologies GaN. Développement d'une léthodologie innovante d'analyse physique et électrique à l'échelle du composant(2010)
UMS
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)
Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Université de Toulouse (UT)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Microelectronics Reliability, Microelectronics Reliability, Elsevier, 2012, 52 (9-10), pp.2184-2187. ⟨10.1016/j.microrel.2012.06.100⟩, Microelectronics Reliability, Elsevier, 2012, 52 (9-10), pp.2184-2187, Microelectronics Reliability, 2012, 52 (9-10), pp.2184-2187. ⟨10.1016/j.microrel.2012.06.100⟩
Publication Year :
2012
Publisher :
HAL CCSD, 2012.

Abstract

International audience; In this paper, leakage current signatures in AlGaN HEMT are studied after storage at 300 °C. Electrical characterization of the gate to source diode as a function of the temperature has been performed on HEMT with two different gate pad topologies, but it has not allowed identifying significant difference in the electron transport mechanisms. In forward and low reverse bias, the preeminent conduction mechanism can be attributed to thermionic field emission (TFE). By localized FIB cuts, Optical Beam Induced Resistance Change (OBIRCh) analysis was used to localize current path. Results tend to indicate that mechanical stresses in the gate structure strongly influences the leakage current of the transistor. The OBIRCh analysis technique, widely used in silicon technology, appears to be a very efficient tool to localize leakage paths, in particular for HEMT topology with source terminated field plate.

Details

Language :
English
ISSN :
00262714
Database :
OpenAIRE
Journal :
Microelectronics Reliability, Microelectronics Reliability, Elsevier, 2012, 52 (9-10), pp.2184-2187. ⟨10.1016/j.microrel.2012.06.100⟩, Microelectronics Reliability, Elsevier, 2012, 52 (9-10), pp.2184-2187, Microelectronics Reliability, 2012, 52 (9-10), pp.2184-2187. ⟨10.1016/j.microrel.2012.06.100⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....d421781ce9a30a9ae34225223daa5acb
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.microrel.2012.06.100⟩