【国际论文】NiO/Ga₂O₃ 异质结和 Ni/Au 肖特基整流器的低温运行

        近期，由美国佛罗里达大学的研究团队在学术期刊 AIP Advances 发布了一篇名为 Cryogenic temperature operation of NiO/Ga₂O₃ heterojunction and Ni/Au Schottky rectifiers（NiO/Ga₂O₃ 异质结和 Ni/Au 肖特基整流器的低温运行）的文章。

        该篇论文被选为 “Featured” 文章。美国佛罗里达大学的 Hsiao-Hsuan Wan 博士为该篇论文的第一作者，Stephen Pearton 教授为论文的通讯作者。

摘要

        垂直几何结构的 NiO/Ga₂O₃ 异质结 (HJ) 整流器和 Ni/Au 肖特基整流器在同一晶片上制造，并具有相同的直径 (100 μm)，在 77-473 K 的温度范围内运行，以比较它们在类似太空环境中的能力。HJ 整流器在 77 K 时正向电流降低了 4 个数量级，这是由于 NiO 中的受体冻结，导致 MIS 型操作。相比之下，肖特基整流器在 77 K 时具有更高的正向电流和更低的导通电阻，这归因于载流子迁移率的提高。肖特基整流器在 77 K 的开/关比与 HJ 整流器在 298-473 K 的开/关比相似。肖特基整流器的反向恢复时间从 273 K 的 20 ns 减少到 77 K 的 16 ns，而 HJ 整流器无法在该温度下切换。虽然后者更适合高温应用，但前者更适合低温操作。

图 1. 在同一晶片上制造的肖特基整流器和异质结整流器示意图。后者采用双层氧化镍与 Ga₂O₃ 形成 p-n 结。

图 2. NiO TLM在室温和 77 K 时的 I-V 特性。(a) 77 K 处理前后的室温测量结果。(b) NiO TLM 在 77 K 时的性能。(c) 和 (d) 分别在 298 K 和 77 K 时模拟的NiO薄膜 TLM I-V 特性。

DOI：

doi.org/10.1063/5.0233627