【器件论文】适用于射频电力电子设备的 δ 掺杂 β-Ga₂O₃ MOSFET 的热敏紧凑建模与设计空间探索

        由美国亚利桑那州立大学的研究团队在学术会议 2026 27th International Symposium on Quality Electronic Design (ISQED) 发布了一篇名为 Thermal-Aware Compact Modeling and Design-Space Exploration of δ-Doped β-Ga₂O₃ MOSFETs for RF Power Electronics（适用于射频电力电子设备的 δ 掺杂 β-Ga₂O₃ MOSFET 的热敏紧凑建模与设计空间探索）的文章。

摘要

        β-Ga₂O₃ 是一种具有超宽带隙的半导体材料，其击穿强度、临界电场强度高且可扩展性强，是下一代功率和射频电子器件的有前景的材料。然而，其固有的低热导率和强烈的自热效应仍是可靠运行的主要挑战。本研究为具有 δ 掺杂沟道的 β-Ga₂O₃ 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开发了一个基于物理的紧凑模型，该模型适用于电路级模拟和设计探索。该模型使用实验验证的 TCAD 模拟结果进行校准，并捕捉了关键的物理现象，包括量子限制、偏置下的电子质心偏移、自热和寄生电阻。所提出的模型仅使用少量具有物理意义的参数，即可实现几何可扩展性，并能够在广泛的设计空间内进行预测性模拟。通过与 TCAD 和实验数据的综合验证，该模型在电流 - 电压（I - V）特性方面表现出极好的一致性。所开发的模型为理解 β-Ga₂O₃ 器件中的电热相互作用提供了一个紧凑而准确的框架，并支持电路设计人员优化性能、效率和可靠性。

原文链接：

https://ieeexplore.ieee.org/document/11534727