【会员论文】南方科技大学于洪宇、汪青团队---优化用于高压电力电子器件的 CuOx/Ga₂O₃ 异质结二极管

        本研究通过调整 CuO_x 层的结构参数来优化 CuO_x/Ga₂O₃ 异质结二极管 (HJD)。通过调节 Ar/O₂ 气体比例，精确控制了溅射 CuO_x 中的空穴浓度。采用实验研究和 TCAD 仿真系统地评估了 CuO_x 层的尺寸和空穴浓度对 HJD 电学性能的影响。结果表明，增加 CuO_x 层的直径尺寸或将空穴浓度调整到最佳值可通过减轻电场拥挤效应来显着提高单层 HJD 的击穿电压 (V_B)。此外，设计并优化了双层 CuO_x 结构（p⁺ CuO_x/p⁻ CuO_x），以实现 V_B 和比导通电阻 (R_on,sp) 之间的理想平衡。该双层 HJD 表现出 2780 V 的高 V_B 和 6.46 mΩ·cm² 的低 R_on,sp，进一步产生了 1.2 GW/cm² 的功率优值。这些发现为推进 Ga₂O₃ 器件在电力电子应用中的性能提供了一种有前景的策略。