【国际论文】利用超高灵敏发射显微镜和同步 X 射线形貌研究 HVPE（011）β-Ga₂O₃ SBD 中导致反向漏电流的致命缺陷

        晶体缺陷是影响半导体材料器件性能和可靠性的重要因素，因此对器件中致命缺陷的研究十分必要。近期，日本佐贺大学 Makoto Kasu 研究团队利用超高灵敏发射显微镜和同步 X 射线形貌研究了卤化物气相外延（HVPE）(011) β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管（SBD）中反向漏电流产生的来源，发现多晶缺陷是 SBD 中的漏电流路径，在反向电压为 -50 V 时产生了 -5.1 μA 的反向漏电流。该研究阐明了缺陷对器件性能的影响，对提高 Ga₂O₃ 器件性能具有重要意义。相关研究成果以“Killer defect responsible for reverse leakage current in halide vapor phase epitaxial (011) β-Ga₂O₃ schottky barrier diodes investigated via ultrahigh sensitive emission microscopy and synchrotron X-ray topography”为题发表在《Applied Physics Letters》上。

内容摘要

        本文中，研究人员通过超高灵敏度发射显微镜、同步 X 射线形貌和扫描透射电子显微镜（STEM），确定了 HVPE（011）β-Ga₂O₃ SBD 中导致反向漏电流产生的致命缺陷，研究表明在反向偏压为 -50 V 时，一个多晶缺陷导致了 -5.1 μA 的漏电流。多晶缺陷分布在晶圆上，密度为 10 ~ 10³ cm^-2。横截面扫描电子显微镜观察到多晶缺陷具有不同晶体取向的畴，利用 STEM 进一步研究发现多晶缺陷内部伴有（100）取向的微裂纹和沿 [010] 方向传播的位错。

原文链接：https://doi.org/10.1063/5.0170398