【器件论文】β-Ga₂O₃ MOSFET 的最新进展： 从材料生长到高功率电子器件架构

        由印度ANITS的研究团队在学术期刊 Microelectronic Engineering 发布了一篇名为 Recent advancement in β-Ga₂O₃ MOSFETs: From material growth to device architectures for high-power electronics（β-Ga₂O₃ MOSFET 的最新进展： 从材料生长到高功率电子器件架构）的文章。

摘要

        超宽禁带（4.9 eV）半导体 β-氧化镓（β-Ga₂O₃）因具有出色的击穿电场（8 MV/cm）以及与成本效益高的熔体生长方法兼容，能够生产大面积单晶，已成为下一代功率电子器件中颇具前景的半导体材料。这篇综述全面审视了 β-Ga₂O₃ 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的最新进展，涵盖了从材料合成到器件实现的各个方面。随后，综述探讨了器件架构，对耗尽型和增强型 β-Ga₂O₃ MOSFET 进行了研究。我们重点介绍了关键的设计要素，包括场板、创新的栅极结构以及沟道工程技术，这些技术使得器件的击穿电压超过 2.3 kV，功率优值超过 150 MW/cm²。此外，我们还探讨了重大挑战，尤其是由于 β-Ga₂O₃ 的热导率相对较低（10 - 20 W/m·K）以及目前缺乏 p 型掺杂能力而引发的热管理问题，讨论了诸如金刚石热扩散器、异质衬底集成和先进封装方法等各种提出的解决方案。最后，对纳米膜晶体管、fin 结构和异质结 FET 等新兴概念进行讨论，并对未来这一有前景的半导体技术的研究方向提出了见解。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mee.2025.112359