【外延论文】液相注入 MOCVD 法生长 β-Ga₂O₃/4H-SiC MOSFET 中氢退火对电学特性影响

        由斯洛伐克科学院的研究团队在学术期刊 Materials Science in Semiconductor Processing 发布了一篇名为The effect of hydrogen annealing on the electrical properties of β-Ga₂O₃/4H-SiC MOSFETs grown by liquid-injection MOCVD（液相注入 MOCVD 法生长 β-Ga₂O₃/4H-SiC MOSFET 中氢退火对电学特性影响）的文章。

摘要

        氧化镓（Ga₂O₃）是高功率电子设备中极具前景的半导体材料，但其较低的热导率对器件性能和可靠性构成挑战。为解决此问题，本研究采用液相注入金属有机化学气相沉积法，在高导热性 4H-SiC 衬底上生长异质外延 β-Ga₂O₃ 薄膜，并通过不同温度的含氢退火处理提升其导电性。在硅掺杂 β-Ga₂O₃ 薄膜上制备的 MOSFET 器件经 550 ℃ 最佳退火处理后，展现出 0.8 mA/mm 的输出电流、 开/关电流比约 10⁶，击穿电压达 150 V。通过薄膜与器件的结构、成分及电学表征，发现电阻率下降源于氢对补偿受主中心的钝化作用，可能通过形成 Ga 空位-氢复合物实现。MOSFET 输出电流偏低被认为源于最近邻跃迁导电机制，其活化能约为 141 meV。研究团队提出观测到的输运机制源于氧空位或 Si-OH 复合物引发的结构紊乱。此外，还识别出另一深能级施主（能级约 69 meV），归因于占据八面体配位 Ga 位点的硅原子。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mssp.2025.110402