研究目的
研究MOVPE生长的锡掺杂β-Ga2O3 MOSFET的击穿强度及其在高功率开关应用中的潜力。
研究成果
所制造的β-Ga2O3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)展现出3.8兆伏/厘米的栅极至漏极电场强度纪录,超越了块体氮化镓和碳化硅的理论极限。未来通过布局、工艺和材料的优化可进一步提升性能。
研究不足
研究指出,通过改进介电优化,击穿强度有望得到提升。迁移率和方阻值表明材料质量仍有改进空间。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过金属有机气相外延(MOVPE)技术在掺镁半绝缘β-Ga?O?衬底上生长了锡掺杂β-Ga?O?外延层,并制备了具有特定栅极长度和间距的MOSFET器件。
2:样品选择与数据来源:
衬底取自采用直拉法生长的两英寸晶锭,外延层掺杂锡元素。
3:实验设备与材料清单:
设备包括Cascade自动化测试站、采用BCl?化学体系的ICP/RIE刻蚀工艺,以及用于沉积Al?O?的原子层沉积技术;材料采用Ti/Al/Ni/Au作为源漏电极。
4:实验流程与操作步骤:
通过ICP/RIE刻蚀实现器件隔离,制备并退火源漏电极,沉积Al?O?薄膜作为栅氧化层和钝化层。
5:数据分析方法:
进行直流I-V特性测量,结合霍尔效应测试与Sentaurus Device仿真分析器件性能。
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获取完整内容-
Cascade automated test station
Standard DC I-V measurements
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ICP/RIE etch
Device isolation
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Atomic layer deposition
Deposition of Al2O3 layer
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Sentaurus Device
Simulation of drift-diffusion electron transport
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