研究目的
研究一种新型的基于硅衬底的AlGaN/GaN横向反向阻断电流调节二极管(RB-CRD),该二极管具有沟槽肖特基阳极和混合沟槽阴极。
研究成果
这款采用沟槽肖特基阳极和混合沟槽阴极的AlGaN/GaN-on-Si RB-CRD新型器件展现出卓越性能:膝点电压1.3V,正向工作电压超过200V,反向击穿电压达260V。该器件在宽温域范围内保持稳定运行且温度系数极低,显示出集成至氮化镓功率电子系统的高度潜力。
研究不足
该研究仅限于硅衬底上RB-CRD的特定设计。未探究超过300°C或更高电压下的极端条件性能。未详细说明制造工艺变化对器件性能的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及具有特定结构特征的AlGaN/GaN RB-CRD(限流二极管)的设计与制备,包括沟槽肖特基阳极和混合沟槽阴极。采用与肖特基势垒二极管和电流调节二极管相关的理论模型。
2:样品选择与数据来源:
用于制备RB-CRD的外延AlGaN/GaN异质结构通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)在6英寸(111)硅衬底上生长。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于外延生长的MOCVD、用于沟槽刻蚀的ICP刻蚀系统、用于金属沉积的电子束蒸发系统以及快速热退火系统。材料包括分别用于欧姆接触和肖特基接触的Ti/Al/Ni/Au和Ni/Au金属堆叠。
4:实验步骤与操作流程:
制备过程包括沟槽刻蚀、台面隔离、欧姆接触形成和肖特基金属沉积。对器件在不同温度范围内的电学性能进行表征。
5:数据分析方法:
电学表征包括正向和反向I-V测量。计算调节电流的温度系数以评估热稳定性。
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