【器件论文】利用等离子体驱动修复 β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管中的干刻损伤并改善势垒均匀性

        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 Plasma-power-driven recovery of dry-etch damage and barrier uniformity in β-Ga₂O₃ Schottky barrier diodes（利用等离子体驱动修复 β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管中的干刻损伤并改善势垒均匀性）的文章。

摘要

        干法刻蚀在 β-Ga₂O₃ 功率器件的制造中不可或缺，但它会引入近表面损伤，从而降低肖特基势垒的均匀性和电学性能。在本研究中，该团队系统研究了氧气（O₂）等离子体功率对平面 β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管（SBD）干法刻蚀损伤恢复的影响。在 ICP 反应离子刻蚀（ICP-RIE）后，该团队在沉积镍/金（Ni/Au）肖特基接触前，分别以 100、200 和 300 瓦的功率进行 5 分钟的氧气等离子体处理。在所研究的条件下，200 瓦处理的样品表现出最佳的整体性能，其均方根（RMS）表面粗糙度最低，为 1.45 nm，而未经处理的样品为 4.19 nm。干法刻蚀使反向漏电流密度从 2.97×10⁻¹⁰ 增加到 3.22×10⁻⁸ A/cm²，击穿电压（BV）从 530 降低到 490 伏，而 200 瓦的等离子体处理有效地恢复了反向阻断特性，并将理想因子提高到 1.42。温度依赖性分析进一步表明，200 瓦处理的器件具有最小的势垒高度不均匀性和最低的界面态密度（N_SS），表明形成了最均匀的肖特基界面。这些发现确定了优化的氧气等离子体处理是一种有效的刻蚀后恢复方法，可减轻干法刻蚀引起的损伤，并提高 β-Ga₂O₃ SBD 的界面均匀性和电学可靠性。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mssp.2026.110994