【国内论文】不同衬底上 Ga₂O₃ 和 GaN 器件的热特性分析

        近期，由西安理工大学的研究团队在学术期刊Microelectronics Journal 发布了一篇名为Thermal characteristics analysis of Ga₂O₃ and GaN devices on different substrates（不同衬底上 Ga₂O₃ 和 GaN 器件的热特性分析）的文章。

摘要

        作为第三代半导体，氮化镓 (GaN) 和氧化镓 (Ga₂O₃) 因其在大功率和高频领域的独特优势而受到广泛关注。然而，由于自热效应，器件性能低于理论预期，特别是对于热导率极低的β-Ga₂O₃。在本研究中，通过COMSOL比较了Ga₂O₃和GaN场效应晶体管(FET)在不同基底（包括硅、碳化硅、立方氮化硼(c-BN)和金刚石）上的热特性。探讨了结构参数、功率密度和边界热阻(TBR)对Ga₂O₃和GaN FET热特性的影响，其中包含了材料的温度依赖性热导率。在1–10 W/mm范围内提取了不同基底上FET的最大沟道温度，并估算了在不同基底上Ga₂O₃和GaN FET对应安全结温极限的功率密度值，分别为3、4.2、5.5和6 W/mm。本研究为Ga₂O₃和GaN FET的有效热管理提供了一些理论指导。

DOI：doi.org/10.1016/j.mejo.2024.106266