GanベースのNanowire Gate-All-Around（GAA）トランジスタの特性

GanベースのNanowire Gate-Alound（GAA）トランジスタのDC、C-V、およびパルス性能を2種類のジオメトリを備えたトランジスタを調査します。2DEGチャネルのないGANレイヤー。I-VおよびC-V曲線から、Algan層を備えた製造されたGan Nanowire GAAトランジスタは、台形の形状のGan Nanowireに2DEGチャネルが存在するため、負のしきい値電圧（VTH）で通常の動作を明らかに示します。一方、Algan LayerのないGan Nanowire Gaaトランジスタは、三角形のGan Nanowireに2DEGチャネルがないため、正のVTH（通常オフ操作）を示します。ただし、両方のデバイスは、Gan Nanowire GAAチャネルのバルクチャネルと表面チャネルの組み合わせにより、2DEGチャネルではなく、ほとんどが寄与しているため、同様の温度依存I-V特性を示しています。GanベースのNanowire GAAトランジスタは、Gan Nanowireの完全なGAAゲート構造により、ほぼ無視できる電流崩壊現象を実証しています。提案されているGANベースのNanowire GAAトランジスタは、高出力デバイスとNano-Electronicsアプリケーションの両方で非常に有望な候補です。

We investigate the DC, C-V, and pulse performances in GaN-based nanowire gate-all-around (GAA) transistors with two kinds of geometry: one is AlGaN/GaN heterostructure with two dimensional electron gas (2DEG) channel and the other is only GaN layer without 2DEG channel. From I-V and C-V curves, the fabricated GaN nanowire GAA transistor with AlGaN layer clearly exhibits normally-on operation with negative threshold voltage (Vth) due to the existence of 2DEG channel on the trapezoidal shaped GaN nanowire. On the other hand, the GaN nanowire GAA transistor without AlGaN layer presents a positive Vth (normally-off operation) due to the absent of 2DEG channel on the triangle shaped GaN nanowire. However, both devices show the similar temperaturedependent I-V characteristics due to the combination of bulk channel and surface channel in GaN nanowire GAA channel are mostly contributed, rather than the 2DEG channel. GaN-based nanowire GAA transistors demonstrate to almost negligible current collapse phenomenon due to the perfect GAA gate structure in GaN nanowire. The proposed GaN-based nanowire GAA transistors are very promising candidate for both high power device and nano-electronics application.