
【国际论文】沟槽栅β-Ga₂O₃ MOSFET:综述
日期:2023-07-07阅读:218
近日由美国爱达荷大学工程学院的研究人员在科学期刊《IOP science》发表文章,文章名为Trench gate β-Ga2O3 MOSFETs: a review(沟槽栅β-Ga2O3 MOSFET:综述)。
内容摘要
由于其高击穿场强、Baliga高频品质因数以及相对于SiC和GaN而言具有较大尺寸的块状晶体的成本优势,氧化镓(Ga2O3)已成为超宽禁带半导体器件有力的候选材料。沟槽技术已广泛用于MOSFET结构的开发,以降低内阻。由于缺少p型掺杂的Ga2O3,沟槽栅工艺被采用作为减小n沟道厚度的一种有效方法,以确保在零栅压下沟道完全耗尽,实现增强型Ga2O3 MOSFET。
沟槽栅β-Ga2O3 MOSFET已引起越来越多的关注。文章综述了沟槽栅β-Ga2O3 MOSFET的最新进展,包括垂直和平面MOSFET结构。除材料特性和晶体生长外,还讨论了沟槽栅β-Ga2O3 MOSFET的器件设计和制造过程。对器件性能的综述包括各种沟槽栅β-Ga2O3 MOSFET的静态特性、温度相关特性、射频特性和开关特性。
图1. 主要半导体和β-Ga2O3的导通电阻的理论极限与击穿电压的关系。
图2. (a), (b) β-Ga2O3垂直沟槽栅MOSFET的示意图,(c)扫描电子显微镜图像。
图3. 垂直β-Ga2O3沟槽栅MOSFET的制备过程。(1) 通过HVPE在β-Ga2O3基片上生长外延层。(2) 通过ICP-RIE蚀刻和光刻形成沟槽。(3) ALD HfO2栅介质膜。(4) 通过电子束蒸发沉积Cu栅金属。(5) 通过RF溅射沉积SiO2膜,并通过化学机械抛光(CMP)去除顶部的Cu、HfO2和SiO2膜。(6) 通过湿法蚀刻去除沟槽侧壁的Cu和SiO2膜。(7) 通过RF溅射和CMP形成SiO2隔离层。(8) 沉积源和漏极金属(Ti/Au)并进行退火处理。
原文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2631-8695/acc00c