研究目的
研究不同工作状态下Ga2O3肖特基势垒二极管的自热效应，以理解该材料因导热性差而产生的热问题。
研究成果
研究得出结论：为缓解氧化镓肖特基势垒二极管中的自热效应并充分发挥氧化镓材料体系的潜力，必须采用电热协同设计技术和顶部热管理解决方案。
研究不足
该研究强调了由于Ga2O3导热性差而产生的热问题，指出器件和电路工程师需要考虑阳极/Ga2O3界面和/或轻掺杂漂移层附近的集中发热现象。实验设置和建模方法可能无法涵盖所有实际工作条件。
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氧化镓肖特基势垒二极管的热特性分析
DOI：10.1063/1.5053621
期刊：Review of Scientific Instruments
出版年份：2018
更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要：
β-氧化镓（Ga2O3）具有更高的临界电场强度，有望推动下一代功率电子器件的发展——相比当前基于4H碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）的先进宽禁带器件，这种新型材料能在尺寸、重量、功率及效率方面实现显著提升。然而由于该材料热导率较低，预计Ga2O3器件将面临严重的散热问题。本研究采用热反射成像、显微拉曼热成像和红外热显微镜等多种光学热成像技术，系统分析了不同工作状态下Ga2O3肖特基势垒二极管中的自热效应。通过三维电-热耦合建模验证实验结果并阐明器件结构产热机制。测量的表面与截面温度场表明：器件与电路工程师需重点关注阳极/Ga2O3界面附近和/或轻掺杂漂移层在正向偏压及高压反向偏置条件下产生的集中发热现象。本研究表明，要充分发挥Ga2O3材料体系的潜力，必须采用电-热协同设计技术和表面热管理解决方案。
作者：
Bikramjit Chatterjee，Asanka Jayawardena，Eric Heller，David W. Snyder，Sarit Dhar，Sukwon Choi
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