人工晶体学报

作者：王凯凯, 杜嵩, 徐豪, 龙浩

单位：厦门大学电子科学与技术学院(国家示范性微电子学院),厦门 361005

关键词：β-Ga2O3,NiOx,SBD,击穿电压,PFOM,JTE,HJBS,

基金：国家自然科学基金(62174140)

由于缺乏p型氧化镓(Ga2O3),p型氧化镍(p-NiOx)通常被用于Ga2O3肖特基势垒二极管(SBD)中,这类二极管一般采用结终端延伸(JTE)或异质结势垒肖特基(HJBS)结构。然而,NiOx对器件性能的影响尚未被充分研究。在本研究中,通过Sentaurus TCAD对JTE和HJBS结构中的NiOx影响进行了研究,并提出了一种结合NiOx/Ga2O3 HJBS和NiOx JTE的新型Ga2O3肖特基二极管。在JTE结构中,击穿电压(BV)与NiOx掺杂浓度呈正相关,与NiOx倾斜角度呈负相关。在HJBS结构中,BV随NiOx场环(FR)的宽度和深度增加而提高,但随着FR与阳极边缘之间的间距增加而降低。新型复合器件的参数确定为10°倾斜角和3×1019 cm-3掺杂浓度的NiOx JTE,以及5 μm宽、1.5 μm深和1 μm间距的NiOx HJBS环。实现了4.52 kV的BV、5.68 mΩ·cm2的比导通电阻(Ron,sp)和3.57 GW/cm2的功率优值(PFOM),相比其他实验报道的数据,BV提升了113%,PFOM提升了132%。本研究为利用NiOx JTE和HJBS结构的垂直Ga2O3 SBD设计提供了一种有效提升BV和PFOM性能的方法。

来源：2025年第2期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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