【器件论文】具有双层空间调制 JTE 和 ± 79% 工艺公差的 5 kV NiO/β-Ga₂O₃ 异质结二极管

        由重庆理工大学的研究团队在学术期刊 Microelectronics Journal 发布了一篇名为 5 kV NiO/β-Ga₂O₃ heterojunction diodes with dual-layer spatially modulated JTE and ± 79% process tolerance（具有双层空间调制 JTE 和 ± 79% 工艺公差的 5 kV NiO/β-Ga₂O₃ 异质结二极管）的文章。

摘要

        针对高压 β-Ga₂O₃ 二极管，提出了一种双层空间调制结终端扩展（SM-JTE）结构。该结构由两层 SM-JTE 组成，每层均包含一个 JTE 主体和宽度及环间距各不相同的氧化镍（NiO）环。上层可缓解阳极边缘的电场拥挤，而下层则促进横向电场扩展，从而实现协同电场调制。与传统的 p 型-NiO JTE 相比，这种调制拓宽了 DJTE 工艺窗口。基于 TCAD 模拟，优化了环的尺寸和两层之间的电荷分配比。对于 5 kV 的阻断目标，相对掺杂窗口（RDW）扩展至 ± 79%，实现了最大击穿电压（V_BR）5.6 kV。该器件还实现了 4.87 mΩ·cm² 的比导通电阻（R_ON,SP）和 6.44 GW/cm² 的功率品质因数（PFOM）。所提出的双层 SM-JTE 为 β-Ga₂O₃ 功率二极管提供了一种设计方法，将高 V_BR 与宽工艺窗口相结合。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mejo.2026.107346