【器件论文】β-Ga₂O₃/SiC 异质结中基于极化调控的电子传输：通过 SiC 多形体选择实现原子尺度调制

        由武汉大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 Polarization-engineered electron transport in β-Ga₂O₃/SiC heterojunctions: Atomic-scale modulation via SiC polymorphic selection（β-Ga₂O₃/SiC 异质结中基于极化调控的电子传输：通过 SiC 多形体选择实现原子尺度调制）

摘要

        β-Ga₂O₃/SiC 异质结在高功率电子器件和光电子器件领域具有广阔应用前景，但其性能关键取决于界面能带特性。本文系统研究了不同 SiC 多型体（2H 型、4H 型、6H 型及 3C 型 SiC）β-Ga₂O₃/SiC 异质结的能带对齐与电子输运特性。通过精确的能带对齐计算，结合对电荷传输与能带弯曲机制的深入分析发现：由于不同 SiC 多型体中价带顶点位置一致，所有异质结在界面处呈现 1.99–2.03 eV 的相似价带偏移，而带隙差异导致导带偏移呈现显著差异。自发极化和失配诱导的压电极化共同驱动 SiC 区域内的能带弯曲。对于六方 SiC 多型体，界面至体相方向呈现向下弯曲，且弯曲幅度随六方对称性降低而减小。相反，3C-SiC 因压电极化主导作用而呈现反向向上弯曲。最后，我们针对特定器件应用提出了可行的材料选择与掺杂策略。本研究为 β-Ga₂O₃/SiC 异质结器件的协同设计提供了理论指导。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0279106