【器件论文】采用氮浓度梯度多次注入电流阻挡层的 1.36 kV 平面栅 Ga₂O₃ CAVET

        由南京大学和苏州纳米所的研究团队在学术会议 2026 IEEE 38th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs（ISPSD）发布了一篇名为 1.36 kV Planar-gate Ga₂O₃ CAVET with Nitrogen-Graded Multi-Implanted Current Blocking Layer（采用氮浓度梯度多次注入电流阻挡层的 1.36 kV 平面栅 Ga₂O₃ CAVET）的文章。

摘要

        垂直氧化镓（Ga₂O₃）功率晶体管因其在高压应用中的潜力而备受关注；然而，其性能往往受到工艺诱导缺陷的影响，因为传统的 Ga₂O₃ 晶体管制造通常依赖于等离子体台面和沟槽蚀刻，这会导致侧壁损伤、泄漏路径和过早击穿。在本研究中，该团队报道了一种采用全离子注入和无蚀刻工艺流程制造的常关型平面栅极 Ga₂O₃ 电容辅助垂直沟槽增强型晶体管（CAVET），有效消除了等离子体诱导的损伤，从而实现了具有超低滞后性的高度稳定的阈值电压。此外，通过多步氮离子注入实现了氮梯度电流阻挡层（CBL），形成了定制的垂直掺杂分布，有效抑制了截止态泄漏并提高了击穿电压（BV）。因此，该器件实现了 1.36 kV 的高 BV、9.12 mΩ·cm² 的导通电阻（R_on）和116 mV的低滞后电压。本研究表明，将无损伤工艺与梯度 CBL 工程相结合，为高性能和可靠的垂直 Ga₂O₃ 功率晶体管提供了有效途径。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/ISPSD64561.2026.11553968