【NATURE氮化镓】GaN超晶格多沟道场效应晶体管的“闩锁效应”

2025年X月X日，布里斯托大学的Akhil S. Kumar等人在《Nature Electronics》期刊发表了题为《Gallium nitride multichannel devices with latch-induced sub-60-mV-per-decade subthreshold slopes for radiofrequency applications》的文章，基于AlGaN/GaN超晶格多通道场效应晶体管的研究，通过实验测量、模拟和电致发光成像，首次在GaN基多通道晶体管中观察到类似硅基器件的“闩锁效应”，即在高于14V的漏极偏压下，漏极电流会从“关断态”急剧变化到“高电流通态”，并在低于60 mV/decade的阈值电压范围内出现极陡峭的亚阈值斜率。实验与模拟结果表明，这种效应是由制造过程中形成的鳍宽分布引起的，最宽的鳍因局部影响电离而触发闩锁。该研究的结果对射频应用具有重要意义，这种效应可提高晶体管的跨导特性，增强射频功率放大器的线性和功率，且该过程是可逆且非退化的。

一、研究背景与意义

（一）研究背景

近年来，基于氮化镓（GaN）的高电子迁移率晶