【器件论文】深能级陷阱对 β-Ga₂O₃ MOSFET 中载流子迁移率的影响

        由美国乔治梅森大学的研究团队在学术期刊 IEEE Transactions on Electron Devices 发布了一篇名为Impact of Deep-Level Traps on Carrier Mobility in β-Ga₂O₃ MOSFETs（深能级陷阱对 β-Ga₂O₃ MOSFET 中载流子迁移率的影响）的文章。

摘要

        β相氧化镓（β-Ga₂O₃）因其超宽带隙（UWBG）和高击穿场强，成为高功率和高频电子器件领域极具前景的半导体材料。然而，基于 β-Ga₂O₃ 的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）中的载流子迁移率仍远低于其理论极限，这通常归因于深能级陷阱的存在。在本研究中，采用一种电光测量技术，研究了横向耗尽型 β-Ga₂O₃ 场效应晶体管（FET）中深能级陷阱引起的离子化杂质散射。通过电导法和光辅助电容-电压（PCV）测量，在 730 nm（1.7 eV）至 280 nm（4.4 eV）的亚带隙照明下， 测定了 β-Ga₂O₃ FET 中界面陷阱态（D_it）的密度，其分布范围位于 β-Ga₂O₃ 导带（E_C）下方 0.4 至 4.4 eV 之间。与传统材料体系类似，D_it 峰值出现在能带边缘附近。基于这些结果，位于 E_C–4.0 eV 至 E_C–3.4 eV 之间的陷阱是导致载流子散射的主要原因，随着与界面距离的增加，这些器件的迁移率降低了 50 %–75 %。距离界面更远处迁移率降幅加剧，归因于体区中的陷阱。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/TED.2026.3678479