【器件论文】1200V/10A 低热阻 Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管，采用复合端子结构和衬底减薄技术

        由河北半导体研究所的研究团队在学术期刊 IEEE Transactions on Electron Devices 发布了一篇名为 1200-V/10-A Low Thermal Resistance Ga₂O₃ Schottky Barrier Diode With Composite Terminal Structure and Substrate Thinning（1200V/10A 低热阻 Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管，采用复合端子结构和衬底减薄技术）的文章。

摘要

        在本研究中，通过采用台面与双场板的复合终端结构，结合衬底减薄工艺，成功制备出一种高性能 β-Ga₂O₃ 垂直肖特基势垒二极管（SBD），其具有高击穿电压、低热阻、低导通电阻、高浪涌电流及高巴利加优值（FOM）。通过研磨和抛光工艺去除亚表面损伤层，从而实现低欧姆电阻。得益于厚度为 85 μm 的减薄衬底，具有 2 × 2 mm² 阳极面积的器件导通电阻从 174 mΩ 降至 112 mΩ。因此，在 2 V 偏压下，对应的正向电流从 6.04 A 增加到 10.1 A，浪涌电流从 20 A 增加到 29 A。更重要的是，封装器件的热阻显著降低，从 6.45 K/W 降至 2.21 K/W，与商用 SiC SBDs 相当。此外，在已报道的具有大面积阳极（≥1.5 × 1.5 mm²）的 β-Ga₂O₃ SBD 中，实现了巴利加优值（FOM）为 342 MW/cm² 的纪录，且击穿电压超过 1200 V。这些结果表明，Ga₂O₃ SBD 在高压和大功率电子设备中具有广阔的应用前景。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/TED.2025.3569254