【器件论文】10kV-class NiO Ga₂O₃ 异质结整流器的可重复性

        由美国佛罗里达大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics A 发布了一篇名为 Reproducibility of 10 kV-class NiO/Ga₂O₃ heterojunction rectifiers（10kV-class NiO/Ga₂O₃ 异质结整流器的可重复性）的文章。

摘要

        本文总结了来自两片独立的 2 英寸直径晶圆的 NiO/Ga₂O₃ 垂直异质结整流器的结果，其漂移层标称厚度为 15 µm。对于经过优化的边缘终端尺寸，在晶圆漂移层厚度最高（16.7–18.2 µm）且背景掺杂密度最低（8 × 10¹⁵ cm^-3）的区域，击穿电压 (V_B) 始终在 10-13 kV 范围内。在没有边缘终端的情况下，在相同区域制造的器件显示出 8.3–8.8 kV 的 V_B。在整个晶圆区域内，采用相同优化边缘终端方案的器件，击穿电压可在 7.5-13 kV 之间变化。随着边缘终端距离的增大，V_B 略有改善。随着最终金属延伸距离的增大，V_B 显著改善。当最终金属的半径小于 NiO 的范围时，V_B 小于或等于没有边缘终端的二极管。在此研究中，观察到两种击穿特性——一类器件在 V_B 附近电流急剧上升，发生于最终金属边缘的灾难性击穿；另一类器件在 4–5 kV 以上电流逐渐上升，且未观察到可见的结构损伤。NiO/Ga₂O₃ 整流器表现出 −12.9 V·K^-1 的负温度系数，优于同一晶圆上制备的肖特基势垒整流器，后者的 V_B 温度系数为 −54.3 V·K^-1。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s00339-025-08527-6