[发明专利]基于异质结器件热电子效应测试结构及表征方法

权利要求书

1.一种基于异质结器件热电子效应测试结构，其特征在于，包括：衬底、成核层、缓冲层、势垒层、源极、漏极、栅极和欧姆电极，其中，

所述势垒层上还制备有多个欧姆电极；所述欧姆电极与所述势垒层形成欧姆接触；

所述异质结器件的势垒层上刻蚀有凹槽，凹槽深度与势垒层厚度相同，且与所述多个欧姆电极一一对应；

所述多个欧姆电极插入所述凹槽中。

2.根据权利要求1所述的基于异质结器件热电子效应测试结构，其特征在于，栅极和漏极之间的相邻欧姆电极的间距相等，以及栅极和源极之间的相邻欧姆电极的间距相等。

3.根据权利要求1所述的基于异质结器件热电子效应测试结构，其特征在于，所述欧姆电极横截面最大长度小于两个相邻欧姆电极之间的间距。

4.根据权利要求1所述的基于异质结器件热电子效应测试结构，其特征在于，所述欧姆电极垂直于所述势垒层，且所述欧姆电极的厚度与所述源极的厚度和漏极的厚度相等。

5.一种基于异质结器件热电子效应表征方法，其特征在于，通过热电子应力实验获取所述待测器件的第一沟道电阻和第二沟道电阻，包括：

获取所述待测器件的第一沟道电阻，根据每个欧姆电极到接地端之间的电压值，计算第一沟道电阻；所述第一沟道电阻包括应力前相邻欧姆电极之间的沟道电阻；

对所述基于异质结器件热电子效应辅助测试结构施加设定时长的热电子应力，包括对所述漏极施加第一电压，对所述栅极施加第二电压；

撤去所述第一电压和所述第二电压，获取所述第二沟道电阻，根据每个欧姆电极到接地端之间的电压值，计算第二沟道电阻，所述第二沟道电阻包括应力后相邻欧姆电极之间的沟道电阻；

根据第二沟道电阻和第一沟道电阻的差值计算相应沟道区电子数目变化量，将所述电子数目变化量近似为应力前后沟道区所产生的热电子数量，所述热电子数量用于定量表征基于异质结器件沟道区不同位置处的热电子效应强弱。

6.根据权利要求5所述的基于异质结器件热电子效应表征方法，其特征在于，所述相邻欧姆电极之间的沟道电阻通过下述公式计算：

其中，V₁……V_n分别为沟道区从源极到栅极的第1个欧姆电极与源极之间的电压差……第n个欧姆电极与源极之间的电压差；V_n+1……V_2n分别为沟道区从栅极到漏极的第1个欧姆电极与源极之间的电压差……第n个欧姆电极与源电极之间的电压差；R₂……R_n为从源极到漏极的第1个欧姆电极与第2个欧姆电极之间的电阻……第n个欧姆电极与第n-1个欧姆电极之间的电阻；R_n+2……R_2n为从栅极到漏极的第1个欧姆电极与第2个欧姆电极之间的电阻……第2n个欧姆电极与第2n-1个欧姆电极之间的电阻；I_DS为所述源漏导通电流。

7.根据权利要求5所述的基于异质结器件热电子效应表征方法，其特征在于，源极以及与其相邻的欧姆电极之间的沟道电阻通过下述公式进行计算：

栅极左右相邻的两个欧姆电极之间的沟道电阻通过下述公式进行计算：

漏极以及与其相邻的欧姆电极之间的沟道电阻通过下述公式进行计算：

其中，I_DS为所述源漏导通电流；V_DS为所述直流电压源的电压值。

8.根据权利要求5所述的基于异质结器件热电子效应表征方法，其特征在于，所述热电子数量通过下述公式计算：

其中，q为电子电荷量，μ为电子迁移率，W为器件宽度，L为器件长度，为第二沟道电阻倒数与相应第一沟道电阻倒数之差。