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缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响
The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation
| 作者 | Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 22 期 |
| 技术分类 | 电动汽车驱动 |
| 技术标签 | GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 14 - MeV中子辐照 缺陷演化 AlGaN/GaN HEMT 电学性能 影响 |
语言:
中文摘要
研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加，器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降，而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现，中子辐照引入了多个深能级缺陷，其浓度随注量增加而升高，且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明，位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制，为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。
English Abstract
Baiwei Chen, Chuan Liao, Shaozhong Yue, Chao Peng, Zhangang Zhang, Jinbin Wang, Teng Ma, Hongjia Song, Zhao Fu, Hong Zhang, Jianqun Yang, Xiuhai Cui, Zhifeng Lei, Xiangli Zhong, Xiaoping Ouyang; The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation. _Appl. Phys. Lett._ 2 June 2025; 126 (22): 222103.
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SunView 深度解读
该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制，可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应为功率模块的热管理策略提供依据，有助于提升PowerTitan储能系统和充电桩产品在高可靠性场景下的长期稳定性。研究方法可应用于iSolarCloud平台的器件健康状态预测模型，实现GaN功率器件的预测性维护。