【器件论文】带有 p-GaN 异质结的β-Ga₂O₃ 结势垒肖特基二极管的设计与评估

        近期，由越南维新大学的研究团队在学术期刊Physica Scripta发布了一篇名为Design and Evaluation of β-Ga₂O₃ junction barrier Schottky diode with p-GaN Heterojunction（带有 p-GaN 异质结的β-Ga₂O₃ 结势垒肖特基二极管的设计与评估）的文章。

摘要

        本文提出了一种基于p-GaN/n-Ga₂O₃异质结的新型结屏障肖特基（JBS）二极管设计，该设计相比传统的Ga₂O₃肖特基势垒二极管（SBD），展现出更优越的静态特性和更高的击穿能力。通过利用宽带隙的p型GaN，β-Ga₂O₃ JBS二极管实现了约0.8 V的开启电压（V_on）。此外，该二极管还达到了880 V的击穿电压（V_br）和3.96 mΩ·cm^²的比特定导通电阻（R_on,sp），从而获得了约0.2 GW/cm^²的巴利加优值（BFOM）。在3 V的正向压降下，该器件实现了465 A/cm²的正向电流密度。模拟结果显示，在800 V下的反向漏电流密度维持在较低的9.0 mA/cm²。浮动场环与结终端扩展（JTE）结合作为边缘终端方法，进一步提高了击穿电压。本文还研究了β-Ga₂O₃周期性鳍宽波动对JBS电学特性的影响。由于p型GaN增强了侧壁耗尽效应，当β-Ga₂O₃周期性鳍宽减小时，正向电流（IF）和反向电流（IR）均有所减少。本研究的结果表明，p-GaN/n-Ga₂O₃ JBS二极管在功率器件应用中具有显著的潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1088/1402-4896/ad6da2