【器件论文】横向 α-Ga₂O₃:Zr 金属半导体场效应晶体管

        由德国莱比锡大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 Lateral α-Ga₂O₃:Zr metal–semiconductor field effect transistors（横向 α-Ga₂O₃:Zr 金属半导体场效应晶体管）的文章。

摘要

        我们介绍了具有 PtO_x/Pt 栅极触点的 α-Ga₂O₃:Zr 基金属-半导体场效应晶体管 (MESFET)。脉冲激光沉积用于在 m 平面 α-Al₂O₃ 上通过两步法生长 α-Ga₂O₃:Zr 薄膜。在高温下生长名义上未掺杂的 α-Ga₂O₃ 层作为生长模板。随后，在较低的生长温度下生长 α-Ga₂O₃:Zr 层。我们比较了在 465 °C 沉积的 30 nm 厚的锆掺杂层上的环形 FET 器件和在 500 °C 沉积的 35 nm 厚的薄膜上的 mesa-FETs 器件的性能。环形 FET 的电流开/关比高达 1.7×10⁹，阈值电压为 -0.28 V，并且表现出非常低的平均亚阈值摆幅 (110±20) mV/dec。对于 mesa-FETs，由于较大的薄膜厚度，测量到较小的电流开/关比 4×10⁷ 和 -1.5 V 的阈值电压。开/关比受到关断状态下较高隧穿电流的限制。我们提供了高压测量结果，显示 mesa-FETs 器件在 -340 V 处发生击穿，对应于 1.36 MV/cm 的高击穿场，显着超过了先前实现的基于 α-Ga₂O₃ 的 MESFET 的击穿电压。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0220211