【国内论文】利用物理气相沉积技术将高 k 值 Ta₂O₅ 用作栅极电介质的 4 英寸氧化镓场效应晶体管阵列

        近期，由北京理工大学的研究团队在学术期刊physica status solidi (RRL) - Rapid Research Letters发布了一篇名为4 inch Gallium Oxide Field-Effect Transistors Array with High-k Ta₂O₅ as Gate Dielectric by Physical Vapor Deposition（利用物理气相沉积技术将高 k 值 Ta₂O₅ 用作栅极电介质的 4 英寸氧化镓场效应晶体管阵列）的文章。

摘要

        利用物理气相沉积法制造了超宽带隙半导体 Ga₂O₃ 场效应晶体管（FET），具有成本低、晶圆规模大和生产速度快等优点。通过共溅射锡和后退火，类似绝缘体的原始 Ga₂O₃ 被转化为半导体，导通电流提高了 5.6 × 10⁷ 倍。重要的是，这种掺杂了锡的 Ga₂O₃ 样品显示出接近 500 V 的高击穿电压。此外，我们还在硅衬底上制作了一个 4 英寸的掺锡 Ga₂O₃ FET 阵列，该阵列采用高 k Ta₂O₅ 栅极电介质，成功地显示出 1.3 mA mm^-1 的大导通电流密度、2.5 × 10⁶ 的高 I_ON/I_OFF，以及 3.9 V 的低阈值电压，这些都是从平均 350 个器件中提取出来的。这项工作为基于 Ga₂O₃ 的纳米电子器件以低成本、快速和晶圆规模生产服务于中高电压铺平了道路。

原文链接：https://doi.org/10.1002/pssr.202400046