【器件论文】新型复合终端结构横向 β-Ga₂O₃ 场效应晶体管电学特性仿真研究

        由中北大学、宽禁带半导体超越照明材料与技术全国重点实验室、太原师范学院、重庆邮电大学的研究团队在学术期刊《人工晶体学报》发布了一篇名为《新型复合终端结构横向 β-Ga₂O₃ 场效应晶体管电学特性仿真研究》的文章。

摘要

        氧化镓功率器件因具有高耐压、低损耗、低成本的优势成为当前研究的热点，但受限其P型有效掺杂困难，基于β-Ga₂O₃的同质结器件研究受阻，而异质结终端器件仍存在导通电阻大、击穿电压低等电学特性不能满足使用需求的问题。针对以上问题，本文创新性提出了一种由NiO组成的场限环与浮空场板组成的复合终端增强型横向NiO/β-Ga₂O₃异质结场效应晶体管（HJFET）。通过TCAD软件重点研究了浮空场板长度及场限环长度、厚度对器件击穿特性的影响。结果表明，场限环与浮空场板组合可以有效缓解栅极边缘电场集中效应，同时高K介质HfO₂可将异质结边缘电场调控至β-Ga₂O₃沟道内，最终器件实现了2537 V的高击穿电压。对于具有浮空场板的器件获得了低导通电阻为14.21 mΩ·cm²，击穿电压为2358 V，PFOM达到391.285 MW·cm^-2的优异性能，本设计为大功率高耐压氧化镓功率器件设计和优化提供了新的思路。

知网链接：

https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=Omth-A4cfW91SlQRgzR2zyIzd_DPD1MkQRpbkhaxZwTY8k6B1JgiUwSfK3j2YQmx6k9nz-fpqt5ka-kKSQamc8L1q_BsJLQr0lhIxS5VjFQ4trqwuXqVWndTOjHQ3ib7PbtP2woqp35GZs10H1pofP9p1FYjEQZJzDXDvBt_t1SA2EgxjdCJRw==&uniplatform=NZKPT&language=CHS