Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 22, Numéro 5, mai 1987
Page(s) 299 - 302
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01987002205029900
Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 299-302 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002205029900

Dégradation des MESFETs GaAs : mécanismes liés à l'interface GaAs/SiO2

J.M. Dumas1, J.F. Bresse2 et D. Lecrosnier1

1  Centre National d'Etudes des Télécommunications, 22301 Lannion Cedex, France
2  Centre National d'Etudes des Télécommunications, 196, avenue Henri-Ravera, 92220 Bagneux, France


Abstract
Long term degradation of GaAs power MESFET's protected with a SiO2 layer is shown to be surface-induced. Using micro-Auger analysis (beam spot size ≈ 0.1-0.2 μm), we have identified a gallium outdiffusion induced by the SiO2 surface protection deposition and a GaAs oxidation mechanism during electrical operation. These reactions modify the electrical surface properties in the access regions thus explaining the static and microwave performance degradations.


Résumé
Nous montrons que les dérives à long terme observées sur des MESFETs GaAs de puissance, protégés avec une couche de SiO2, sont dues à une dégradation de l'interface GaAs/SiO2. La mise en oeuvre de microanalyses Auger (taille du faisceau ≈ 0,1-0,2 μm), nous a permis d'identifier une exodiffusion de gallium, induite lors du dépôt de silice, ainsi qu'un mécanisme d'oxydation de GaAs pendant le fonctionnement. Ces réactions modifient les propriétés électriques de la surface dans les zones d'accès, expliquant ainsi les dérives observées sur les paramètres statiques et hyperfréquences.

PACS
1350F - Solid state microwave circuits and devices.
2520D - II VI and III V semiconductors.
2560B - Semiconductor device modelling and equivalent circuits.
2560S - Other field effect devices.

Key words
Auger effect -- gallium arsenide -- III V semiconductors -- oxidation -- power transistors -- Schottky gate field effect transistors -- silicon compounds -- solid state microwave devices -- surface electron states -- degradation mechanisms -- MESFETs -- micro Auger analysis -- microwave performance degradations -- GaAs SiO sub 2 -- GaAs -- SiO sub 2 surface protection