【器件论文】外延层厚度对垂直 β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管中重离子诱导单粒子烧毁的影响

        由美国范德比尔特大学的研究团队在学术期刊 IEEE Transactions on Nuclear Science 发布了一篇名为 Effects of Epitaxial Layer Thickness on Heavy Ion-Induced Single-Event Burnout in Vertical β-Ga₂O₃ Schottky Barrier Diodes（外延层厚度对垂直 β-Ga₂O₃ 肖特基势垒二极管中重离子诱导单粒子烧毁的影响）的文章。

摘要

        垂直结构的β-氧化镓（β-Ga₂O₃）肖特基势垒二极管（SBD）带有场板和边缘终端结构，用线性能量转移（LET）为 5.5 - 46 MeV-cm²/mg 的重离子 O⁺、Ar⁺ 和 Pr⁺ 以及发射重离子和α粒子的锎 - 252（Cf - 252）进行辐照。具有相同结构和相似掺杂浓度但外延层更厚（10 μm）的器件比外延层更薄（4 μm）的器件表现出更高的单粒子烧毁（SEB）电压阈值。在这些器件中，停止在有源区中部附近的离子和穿过整个有源区的离子都会导致灾难性故障，这与之前对具有相似外延层厚度的碳化硅 SBD 的研究结果不同。Cf - 252 为 β-Ga₂O₃ SBD 在太空应用中的低 LET 快速筛选提供了一种来源。然而，在更高 LET、更长射程的 Pr 重离子测试中观察到显著更低的 SEB 电压阈值。对于 β-Ga₂O₃ SBD 来说，边缘区域被发现是最容易发生 SEB 的区域。

原文链接：

https://doi.org/10.1109/TNS.2025.3576034