Vertical GaN devices: Reliability challenges ...
Document type :
Communication dans un congrès avec actes
Title :
Vertical GaN devices: Reliability challenges and lessons learned from Si and SiC
Author(s) :
M., Meneghini [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria de l'Informazione [Padova] [DEI]
M., Fregolent [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
N., Zagni [Auteur]
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia [UNIMORE]
Y., Hamadoui [Auteur]
WIde baNd gap materials and Devices - IEMN [WIND - IEMN]
A., Marcuzzi [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
D., Favero [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
C. De, Santi [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria de l'Informazione [Padova] [DEI]
M., Buffolo [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria de l'Informazione [Padova] [DEI]
M., Tomasi [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
G., Zappalà [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
E., Bahat-Treidel [Auteur]
E., Brusaterra [Auteur]
F., Brunner [Auteur]
CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) [CEA-DES (ex-DEN)]
O., Hilt [Auteur]
C., Huber [Auteur]
Bosch
Medjdoub, Farid [Auteur]
WIde baNd gap materials and Devices - IEMN [WIND - IEMN]
G., Meneghesso [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria de l'Informazione [Padova] [DEI]
G., Verzellesi [Auteur]
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia [UNIMORE]
P., Pavan [Auteur]
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia [UNIMORE]
Enrico, Zanoni [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
Dipartimento di Ingegneria de l'Informazione [Padova] [DEI]
M., Fregolent [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
N., Zagni [Auteur]
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia [UNIMORE]
Y., Hamadoui [Auteur]
WIde baNd gap materials and Devices - IEMN [WIND - IEMN]
A., Marcuzzi [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
D., Favero [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
C. De, Santi [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria de l'Informazione [Padova] [DEI]
M., Buffolo [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria de l'Informazione [Padova] [DEI]
M., Tomasi [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
G., Zappalà [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
E., Bahat-Treidel [Auteur]
E., Brusaterra [Auteur]
F., Brunner [Auteur]
CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) [CEA-DES (ex-DEN)]
O., Hilt [Auteur]
C., Huber [Auteur]
Bosch
Medjdoub, Farid [Auteur]
WIde baNd gap materials and Devices - IEMN [WIND - IEMN]
G., Meneghesso [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria de l'Informazione [Padova] [DEI]
G., Verzellesi [Auteur]
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia [UNIMORE]
P., Pavan [Auteur]
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia = University of Modena and Reggio Emilia [UNIMORE]
Enrico, Zanoni [Auteur]
Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione [Padova]
Conference title :
IEDM 2023 - 70th Annual IEEE International Electron Devices Meeting
City :
San Francisco
Country :
Etats-Unis d'Amérique
Start date of the conference :
2024-12-07
Book title :
Proceeding of IEDM 2024
HAL domain(s) :
Sciences de l'ingénieur [physics]
English abstract : [en]
We discuss recent advancements in the development of vertical GaN devices, and the relatedreliability challenges. Key results indicate that: (i) vertical GaN devices can show high performance, low background doping, and ...
Show more >We discuss recent advancements in the development of vertical GaN devices, and the relatedreliability challenges. Key results indicate that: (i) vertical GaN devices can show high performance, low background doping, and kV-range breakdown voltages; avalanche capability (a property of Si and SiC devices) is demonstrated also for vertical devices on silicon substrate, enabling reliablehigh-voltage operation; (ii) threshold voltage instabilities are related to the presence of interface and border traps, whose contribution can be modeled with great accuracy by prior characterization of the trap distribution profile; (iii) gate stack reliability is mainly limited by oxide breakdown; factorslimiting off-state failure are discussed. Strategies for device improvement are proposed, also based on the learnings from silicon and silicon carbide technology.Show less >
Show more >We discuss recent advancements in the development of vertical GaN devices, and the relatedreliability challenges. Key results indicate that: (i) vertical GaN devices can show high performance, low background doping, and kV-range breakdown voltages; avalanche capability (a property of Si and SiC devices) is demonstrated also for vertical devices on silicon substrate, enabling reliablehigh-voltage operation; (ii) threshold voltage instabilities are related to the presence of interface and border traps, whose contribution can be modeled with great accuracy by prior characterization of the trap distribution profile; (iii) gate stack reliability is mainly limited by oxide breakdown; factorslimiting off-state failure are discussed. Strategies for device improvement are proposed, also based on the learnings from silicon and silicon carbide technology.Show less >
Language :
Anglais
Peer reviewed article :
Oui
Audience :
Internationale
Popular science :
Non
European Project :
Source :
Files
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