【器件论文】用于超宽带隙半导体器件的新兴热测量技术

        由美国康涅狄格大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 Emerging thermal metrology for ultra-wide bandgap semiconductor devices（用于超宽带隙半导体器件的新兴热测量技术）的文章。

摘要

        超宽带隙（UWBG）半导体材料，如 β-Ga₂O₃（氧化镓）、AlN（氮化铝）、Al_xGa_1−xN（AlGaN）和金刚石，因卓越的电子特性，已成为大功率、高频应用中元件的重要候选材料。然而，除了金刚石和氮化铝之外，这些材料都面临着独特的热管理挑战，主要是因为它们的热传导率低，无法满足高功率密度的需求。因此，需要采用具有新器件架构的新型热管理方法，以防止 UWBG 器件的峰值温度过高。同时，精确的器件级热特性分析（具有高空间/时间分辨率）对于验证和优化这些设计至关重要，其总体目标是提高器件性能和可靠性。本文讨论了当前用于 UWBG 半导体器件的热计量技术，包括：光学方法（拉曼和热反射）、电学方法（栅极电阻测温）和扫描探针方法（扫描热显微镜）。更具体地说，探讨了每种热测量方法的稳态和瞬态能力，并强调了每种技术的局限性。最后概述了瞬态热反射成像的潜在进展，包括氮化物基异质结构的高光谱方法和氧化镓基电子器件的亚带隙激发技术，并且还介绍了未来热反射显微镜的开发情况。该显微镜在深紫外波长范围内具有高光学透射率，可用于 UWBG 器件的近带隙热反射成像。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0256723