【外延论文】基于雾化学气相沉积法生长的掺杂 Ge 的 α-Ga₂O₃ 的 24 mA/mm 金属半导体场效应晶体管

        近期，由日本京都大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 24-mA/mm metal–semiconductor field-effect transistor based on Ge-doped α-Ga₂O₃ grown by mist chemical vapor deposition（基于雾化学气相沉积法生长的掺杂 Ge 的 α-Ga₂O₃ 的 24 mA/mm 金属半导体场效应晶体管）的文章。

摘要

        在这项研究中，我们开发了一种基于通过雾化学气相沉积 (CVD) 生长的 Ge 掺杂 α-Ga₂O₃ 通道层的金属-半导体场效应晶体管 (MESFET)。作为缓冲层，Fe 掺杂的 α-Ga₂O₃ 被沉积在 Ge 掺杂的 α-Ga₂O₃ 通道层和 m 面蓝宝石衬底之间，以减少位错的影响并抑制电流泄漏。此外，在通道层上沉积了重掺杂 Ge 的 n+ 接触层以降低接触电阻。通道层的载流子浓度和霍尔迁移率分别为 2.1×10¹⁷cm⁻³ 和 44 cm² V⁻¹ s⁻¹。转移长度方法表明，金属和 n+ 层之间的接触表现出欧姆行为，电阻低至 16 Ω mm。MESFET 在 V_GS=2 V 时表现出 24 mA/mm 的最大电流和 587 Ω mm 的导通电阻。I_on/I_off 比超过10⁹。击穿电压为 364 V，漏源之间的漏电流低于10^-5 mA/mm，功率品质因数为 1.2 MW/cm²。这些结果表明，mist CVD 衍生的 Ge 掺杂 α-Ga₂O₃ 可以产生具有良好性能的 MESFET。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0231630