【器件论文】基于 Ga₂O₃ 的功率器件：从材料限制到系统集成

        由南通大学的研究团队在学术期刊 Physica B: Condensed Matter 发布了一篇名为 Ga₂O₃-Based Power Devices: From Material Constraints to System Integration（基于 Ga₂O₃ 的功率器件：从材料限制到系统集成）的文章。

摘要

        β-Ga₂O₃ 作为一种超宽带隙半导体，因其宽带隙、高临界电场以及在高压功率器件领域的理论潜力而备受关注。尽管前景广阔，但 Ga₂O₃ 器件的实际性能仍受限于若干固有材料特性，尤其是低且各向异性的热导率、缺乏有效的 p 型掺杂，以及表面和界面处存在电活性缺陷。本文综述了体晶生长和外延技术方面的最新进展，重点探讨了缺陷形成机制、本征掺杂控制以及取向依赖性材料特性。随后，从电场管理、界面态效应和击穿场利用的角度，讨论了具有代表性的 Ga₂O₃ 功率器件架构，包括肖特基势垒二极管、MOSFET 以及基于异质结的器件。本文特别关注端面设计、界面工程及热管理策略，尤其是与抑制漏电流、提高可靠性及散热相关的衬底工程和异质集成。通过将材料特性与器件行为及系统级集成要求相结合，本综述阐明了 β-Ga₂O₃ 要在下一代电力电子应用中充分发挥其潜力必须克服的主要物理瓶颈。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.physb.2026.418617