【器件论文】在 n 型 β-Ga₂O₃ 上构建异质结并采用 p-Cu₂O 进行边缘终端处理的垂直二极管

        由印度理工学院孟买分校的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为Vertical diodes on n-type β-Ga₂O₃ using p-Cu₂O for heterojunction formation and edge termination（在 n 型 β-Ga₂O₃ 上构建异质结并采用 p-Cu₂O 进行边缘终端处理的垂直二极管）的文章。

摘要

        由于超宽禁带 β-Ga₂O₃ 中缺乏有效的 p 型掺杂，因此必须使用 p 型材料来形成 p–n 异质结二极管（HJDs）。本研究对采用 p 型 Cu₂O 层的垂直异质结器件（如结终止扩展-肖特基势垒二极管 (JTE-SBD)、p–n HJD 和结势垒肖特基二极管 (JBSD)）进行了电学性能对比分析，并将其与对照组 SBD 和 SiO₂ 场板 (FP) SBD 进行了对比。通过电学表征和 TCAD 仿真，发现 JTE-SBD 具有最佳的性能参数：其击穿电压（V_br＝656 V）提高了 2.5 倍，且差分比导通电阻 (R_on,sp = 1.73 mΩ·cm²) 与对照 SBD 几乎相当，这得益于改进的边缘电场管理，其性能优于 FP-SBD 和 JBSD，且未出现串联电阻限制型 HJD 器件中观察到的 R_on,sp 退化现象。JTE-SBD 展现出 0.24 GW/cm² 的巴利加优值。基于 p-Cu₂O 的二极管具有接近 1 的理想因子和较低的导通电压，这进一步凸显了其提升 β-Ga₂O₃ 大功率二极管性能的潜力，例如通过本研究中 JTE-SBD 所展示的有效边缘电场管理。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0320766