【器件论文】关于 Ga₂O₃ 光导半导体开关中雪崩效应与光电响应的研究

        由新加坡国立大学的研究团队在学术期刊 IEEE Transactions on Plasma Science 发布了一篇名为 Investigation on Avalanche and Optoelectronic Response in Ga₂O₃ Photoconductive Semiconductor Switches（关于 Ga₂O₃ 光导半导体开关中雪崩效应与光电响应的研究）的文章。

摘要

        光电导半导体开关（PCSS）以其快速开启时间和光隔离触发而闻名，这使其适用于高功率应用。氧化镓（Ga₂O₃）作为一种超宽带隙半导体，有望用于具有超高击穿电压和功率密度的 PCSS。本研究通过计算模拟研究了脉冲光源触发的 Ga₂O₃  PCSS 的雪崩过程，重点研究了电场分布，载流子动力学和光电响应。当光功率范围为10⁴ 至 10⁶ W/cm² 时，Ga₂O₃  PCSS 的响应度超过 100 mA/W 。当电场为 6 MV/cm 时，开关的上升时间从 6.5 ns 显着降低到 2 ns。结果表明，高密度雪崩畴在器件内形成并传播，峰值电场范围为 6 至 8 MV/cm。此外证明了 Ga₂O₃  PCSS 的开关时间可以短于 500 ps。这项研究为超快 Ga₂O₃  PCSS 的设计提供了指导，并对其载流子动力学提供了关键见解。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/TPS.2025.3572181