【国际论文】外延层厚度对垂直式 β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管的电气和击穿特性的影响

摘要

        研究了 Au / Ni / β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管的电流-电压和击穿特性，作为 6-19 μm 范围内 β-Ga₂O₃ 外延层厚度的函数。X 射线摇摆曲线表明，随着外延层厚度的增加，半峰全宽减小，这意味着 β-Ga₂O₃ 外延层结晶度的提高。外延层厚度为 6、12 和 19 μm 的场板 β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管的势垒高度分别为 1.01、1.03 和 1.04 eV，理想因子值为 1.21、1.19 和 1.46。较高的理想因子可能与金属-半导体界面处存在的不均匀性有关。肖特基二极管的串联电阻随着外延层厚度的增加而增加。在 19 μm 厚外延层上制造的肖特基二极管表现出更高的击穿电压 490 V。外延层厚度的增加导致耗尽区的拓宽，从而在较长距离内产生较低的电场。这可能是提高 β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管击穿电压特性的主要原因。

图 1：（a）器件工艺流程和（b）场镀垂直 Au / Ni / β-Ga₂O₃ 肖特基二极管示意图。

图 2. 不同厚度（9、12 和 19 μm）β-Ga₂O₃ 外延层的 ω- 扫描（a）（002）和（b）（-402）摇摆曲线。

DOI：

doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2024.127941