Article Dans Une Revue Revista Politécnica Année : 2022

Reliability Study on Diodes Based on AlGaN/GaN During the On State

Estudio de Confiabilidad en Diodos Basados en AlGaN/GaN Durante el Estado de Encendido

Résumé

This work aims to study the degradation of Schottky Barrier Diodes (SBD) with a gated edge termination (GET) under On-state stress conditions in 200V and 650V technologies. After all the stress experiments, a recoverable behavior is observed, which indicates the trapping of charges in pre-existing defects and no creation of new traps. An extensive statistical analysis demonstrates higher reliability and longer lifetime compared to previous work on 200V technology. For 650V technology, variations in the anode as a double layer GET and the use of Al2O3/SiO2 as dielectric were analyzed. Less total degradation was obtained in the second case thanks to compensation between the on-resistance (RON) and the turn-on voltage (VTON) mechanisms. There are some systematic differences in the degradation of the parameters according to the location of the wafer, probably caused by variations related to the process. By using the matched pairs (MP) technique, it has been shown that probability distributions characterized by unique Weibull slopes on the wafer can be obtained and this could allow a better characterization of the intrinsic reliability of these devices.

Este trabajo tiene como objetivo estudiar la degradación de los diodos de barrera Schottky (SBD) con una terminación de borde cerrado (GET) bajo condiciones de estrés en estado de encendido en tecnologías de 200V y 650V. Después de todos los experimentos de estrés, se observa un comportamiento recuperable, que indica el atrapamiento de cargas en defectos preexistentes y no creación de nuevas trampas. Un análisis estadístico amplio demuestra una mayor confiabilidad y una vida útil más larga en comparación con trabajos anteriores en una tecnología de 200 V. Para la tecnología de 650V, se analizaron variaciones en el ánodo como una doble capa GET y el uso de Al2O3/SiO2 como dieléctrico. Se obtuvo una menor degradación total en el segundo caso gracias a la compensación entre los mecanismos de resistencia de encendido (RON) y voltaje de encendido (VTON). Se observan algunas diferencias sistemáticas en la degradación de los parámetros según la ubicación de la oblea, probablemente causadas por variaciones relacionadas con el proceso. Mediante el uso de la técnica de pares coincidentes (MP), se ha demostrado que se pueden obtener distribuciones de probabilidad caracterizadas por pendientes de Weibull únicas sobre la oblea que podrían permitir una mejor caracterización de la confiabilidad intrínseca de estos dispositivos.

Dates et versions

hal-03812343 , version 1 (23-08-2023)

Identifiants

Citer

Eliana Acurio, Lionel Trojman, Brice de Jaeger, Benoit Bakeroot. Estudio de Confiabilidad en Diodos Basados en AlGaN/GaN Durante el Estado de Encendido. Revista Politécnica, 2022, 50 (1), pp.27-34. ⟨10.33333/rp.vol50n1.03⟩. ⟨hal-03812343⟩

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