【器件论文】通过沉积后退火实现 NiO/β-Ga₂O₃ p-n 异质结二极管的缺陷工程，应用于电力电子领域

        由韩国光云大学的研究团队在学术期刊Materials Science in Semiconductor Processing 发布了一篇名为Defect engineering in NiO/β-Ga₂O₃ p-n heterojunction diodes via post-deposition annealing for power electronics（通过沉积后退火实现 NiO/β-Ga₂O₃ p-n 异质结二极管的缺陷工程，应用于电力电子领域）的文章。

摘要

        这项工作对沉积后退火（PDA）如何影响垂直 NiO/β-Ga₂O₃ 异质结二极管（HJD）的缺陷相关电行为进行了全面的研究。为了评估 β-Ga₂O₃ 块体和 NiO/β-Ga₂O₃ 界面中的缺陷状态，采用了深能级瞬态光谱（DLTS）。DLTS 测量证实了电活性陷阱的显著抑制，E2 和 E3 水平的密度分别从 1.99×10¹⁴ cm^-3 显著降低到 1.24×10¹³ cm³，从 2.19×10¹³ cm³ 显著降低到 4.66×10¹² cm³。此外，与温度相关的反向 I-V（I-V-T）测量表明，HJD 中的反向漏电流机制受一个涉及陷阱辅助隧穿（TAT）和 Poole-Frenkel 发射（PFE）的组合传导过程的控制。导致 TAT 机制的陷阱能级从退火前的 E3 陷阱转移到退火后的 E2 陷阱，同时 TAT 成分受到明显抑制，DLTS 证实了这一点。此外，退火后界面态密度（N_ss）的降低可能会减轻 PF 的贡献。缺陷特性的这些改进导致退火 HJD 中的高击穿电压（BV）达到 1.4  kV。这些结果突出了 PDA 作为NiO/β-Ga₂O₃ HJD 缺陷工程的有效方法，强调了其实现高压下一代电力电子应用的潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mssp.2026.110743