【器件论文】基于键合技术的 Ga₂O₃-Si 肖特基二极管性能分析研究

        由中国科学院微电子研究所高频高压器件与集成研发中心、中国科学院大学集成电路学院的研究团队在学术期刊《微电子学》发布了一篇名为 Performance analysis and research on Ga₂O₃-Si Schottky diodes based on bonding technology（基于键合技术的 Ga₂O₃-Si 肖特基二极管性能分析研究）的文章。

摘要

        针对氧化镓（Ga₂O₃）功率器件在高压应用中面临的热积累与边缘击穿问题，提出了一种基于异质键合工艺构建的 Ga₂O₃-Si 肖特基势垒二极管（SBD）结构，兼顾 Ga₂O₃ 的高击穿特性与 Si 基底的散热能力。采用表面活化键合（SAB）技术实现 Ga₂O₃ 与 Si 的异质集成，并通过实验验证其整流特性。结合实测数据，基于 TCAD 平台系统分析了器件中 SiO₂ 钝化结构、Ga₂O₃ 厚度与界面陷阱密度（D_it）对电流、电场、热分布及击穿行为的影响。仿真结果显示：钝化结构使电流与电场集中于肖特基电极，显著提升击穿电压；25 μm Ga₂O₃ 厚度下，器件击穿电压可达 6 kV，热量可经键合界面高效释放；高界面陷阱密度引发费米能级钉扎，抑制电流注入。研究结果为 Ga₂O₃ 功率器件的结构优化与异质集成工艺优化提供了理论依据与仿真支撑。

原文链接：

https://doi.org/10.13911/j.cnki.1004-3365.250225