研究目的
制造一种具有铂肖特基栅极的金刚石金属-半导体场效应晶体管（MESFET），该器件具有高击穿电压且可在高温下工作。
研究成果
采用科比诺几何结构制备的金刚石MESFET器件展现出?？凸ぷ魈匦?，在室温和300°C条件下均呈现明显的夹断特征。当栅漏间距为30微米时，击穿电压达到1530伏，这是目前报道的金刚石场效应晶体管中的最高值。
研究不足
击穿特性测试后，由于器件受到严重损伤，击穿电压下降超过30%。实测击穿电场强度低于金刚石材料的理想值，这可能是栅电极漏极边缘存在电场尖峰所致。
1：实验设计与方法选择：
采用轻掺杂p型沟道和宽栅漏长度器件结构制造MESFET以实现高击穿电压。器件制备使用科比诺（圆形）结构，无需器件隔离。
2：样品选择与数据来源：
使用高压高温合成的Ib（001）半绝缘单晶金刚石衬底。p型层通过微波等离子体辅助化学气相沉积（MWCVD）沉积。
3：实验设备与材料清单：
设备包括参数分析仪（安捷伦4156C）、真空探针系统（长濑科技工程）、功率器件分析仪（安捷伦B1505A）及探针系统（矢量半导体）。材料包含用于欧姆接触的Ti/Au和用于肖特基栅的Pt/Au多层膜。
4：实验流程与操作步骤：
先沉积p型层，随后通过光刻和剥离技术制备Ti/Au欧姆接触与Pt/Au肖特基栅。表面在臭氧环境下经紫外光照射实现稳定的氧终端。
5：数据分析方法：
测量电流-电压（I-V）特性，在绝缘液体中室温下进行击穿测试以防止表面放电。
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parameter analyzer
Agilent 4156C
Agilent
Measuring current-voltage (I-V) characteristics
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power device analyzer
Agilent, B1505A
Agilent
Breakdown measurements
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vacuum probe system
Nagase Techno-Engineering
Nagase Techno-Engineering
High-temperature measurement
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probe system
Vector Semiconductor
Vector Semiconductor
Conducting breakdown measurements
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insulating liquid
3M, Fluorinert?
3M
Preventing surface discharge during breakdown measurements
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