比亚迪半导体对氧化镓研究的新进展——探索新领域的器件应用

近期，由比亚迪半导体联合江南大学和西安邮电大学组成的研究团队进行合作研究在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 High-temperature performance of metal/n-Ga₂O₃/p-diamond heterojunction diode fabricated by ALD method（利用 ALD 方法制造的金属/n-Ga₂O₃/p-金刚石异质结二极管的高温性能）的文章。

该项研究得到国家自然科学基金（Nos. 61991442 和 62104183）、江苏省重点研发计划（No. BE2023007-1）、中央高校基本科研业务费（Nos. JUSRP123057、JUSRP123058 和 JUSRP123059）和陕西省自然科学基础研究计划（Nos. 2023- JC-QN-0763 和 2021JQ-056）的资助。

摘要

该项研究展示了一种具有优异高温性能的金属/n-Ga₂O₃/p-金刚石异质结二极管。p 型金刚石经过轻度的硼掺杂，而 Ga₂O₃ 薄膜通过原子层沉积（ALD）方法生长，未进行故意掺杂。正向电流密度随温度升高而增加，而反向电流在高温下则减小。这种行为归因于不同温度范围内载流子电离动力学的差异。在高反向电压应力下，反向电流保持相对稳定，在温度高达 498 K 时未发生击穿。在 498 K 下，雪崩击穿电压达到 186 V，表明该二极管具有强大的高压耐受能力。这些发现突显了金属/n-Ga₂O₃/p-金刚石异质结二极管在高温和高压应用中的潜力。

图 1. (a) 金属/n-Ga₂O₃/p-金刚石异质结二极管的结构示意图。(b) Ga₂O₃ 薄膜中 Ga 3d 的 XPS 光谱。

图 2. (a) 二极管的电流密度-电压特性，其中插图显示了差分电阻。金属/n-Ga₂O₃/p-金刚石异质结二极管在（b）零偏压、（c）正向偏压和（d）反向偏压条件下的带图。

DOI：

doi.org/10.1063/5.0238924

本文转载自《亚洲氧化镓联盟》订阅号