【器件论文】5 MeV 质子辐照对 β-Ga₂O₃ 功率二极管电气和陷阱特性的影响

        近期，由上海科技大学的研究团队在学术期刊 Materials Science in Semiconductor Processing 发布了一篇名为 Effect of 5 MeV proton irradiation on electrical and trap characteristics of β-Ga₂O₃ power diode（5 MeV 质子辐照对 β-Ga₂O₃ 功率二极管电气和陷阱特性的影响）的文章。

摘要

        本研究通过 β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管 (SBD) 研究了 5 MeV 质子辐照对辐射通量为 10¹³ cm⁻² 的 β-Ga₂O₃ 功率二极管的影响。通过温度相关测量，确定载流子去除率 R_C 在 300 K 时为 7.26 × 10² cm⁻¹。同时，阈值电压 (V_on) 和理想因子 (n) 在质子辐照后几乎保持稳定。在较宽的温度范围内观察到接近统一的 n，表明具有接近理想的肖特基特性。在 300 K 观察到动态退化，但在 100 K 的低温下大大抑制。同时，通过深能级瞬态谱 (DLTS) 在质子辐照的 β-Ga₂O₃ SBD 中发现了另外两个体陷阱。质子辐照 β-Ga₂O₃ SBD 中较大的校正陷阱浓度 (N_Ta) 被认为是 300 K 时动态导通电阻稳定性略有恶化的原因。此外，在室温和低温下，质子辐照器件显示出较低的低频噪声。该研究证明了 β-Ga₂O₃ 功率二极管具有竞争性的辐射硬度，并为 β-Ga₂O₃ 在太空中的部署铺平了道路。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mssp.2024.109121