【衬底论文】基于 β-Ga₂O₃ 衬底的 GaN HEMT 在射频与电力电子应用中的综述

        由印度 SR 大学的研究团队在学术期刊 Micro and Nanostructures 发布了一篇名为A Review of GaN HEMTs on β-Ga₂O₃ Substrates for RF and Power Electronics Applications（基于 β-Ga₂O₃ 衬底的 GaN HEMT 在射频与电力电子应用中的综述）的文章。

摘要

        氮化镓（GaN）与 β-Ga₂O₃ 的结合，已被证实是面向高压（HP）与射频（RF）应用的下一代高电子迁移率晶体管（HEMT）的有前景的发展路径。这种集成之所以具有重要意义，是因为其具备约 4.9 eV 的超宽带隙（UWBG）、与 GaN 的低晶格失配特性，以及高达约 8 MV/cm 的高临界电场（E_C）。本文全面探讨了 GaN HEMT 的最新研究进展，包括衬底选择、缓冲层与势垒层设计、背势垒（BB）的引入以及间隔层优化对器件整体性能与可靠性的影响。GaN HEMT 的有效性与可靠性，在引入栅极场板（FP）、成核层及钝化层后发生显著变化，这些结构均有助于增强电场分布、提升热稳定性并调控表面电荷。栅极凹陷技术、栅极几何形状优化以及分级势垒工程，是结构改进的几个典型实例，这些改进已广泛应用于提升跨导（g_m）、阈值电压控制、击穿电压（V_br）及射频参数等方面。相较于传统半导体器件，GaN HEMT 展现出更优的材料特性，包括宽带隙、高击穿强度及高电子迁移率。这些优势使得 GaN HEMT 在电源管理、频率性能及能效方面表现更佳，从而能够应用于雷达、卫星通信、微波与毫米波系统、无线网络、航空航天及军事技术等高端领域。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.micrna.2026.208736