【器件论文】近矩形电场在新型 β-Ga₂O₃ 纳米膜MISFET中的应用：基于双线性掺杂漂移层的解析模型与仿真研究

        由电子科技大学的研究团队在学术期刊 Micro and Nanostructures 发布了一篇名为 Near-Rectangle Electric Field for a Novel β-Ga₂O₃ Nanomembrane MISFET with Double Linearly-Doped Drift Layer: Analytical Model and Simulation（近矩形电场在新型 β-Ga₂O₃ 纳米膜MISFET中的应用：基于双线性掺杂漂移层的解析模型与仿真研究）的文章。

摘要

        本文提出了一种新型纳米膜 β-Ga₂O₃ 金属-绝缘体-半导体场效应晶体管（NM-MISFET），其采用双线性掺杂漂移层以实现近矩形电场分布，从而获得目前横向 Ga₂O₃ MISFET 中最高的 Baliga 优值（BFOM）。通过在整个线性掺杂漂移层的上下分别设置两个接地场板，可以将漂移层厚度加倍，从而显著降低比导通电阻（R_on,sp），并且由于实现了均匀电场，可以获得最高的击穿电压（BV）。本文提出并通过 TCAD 仿真验证了一种简单的击穿电压解析模型。进一步设计了 BV 约为 3 kV 的 NM-MISFET，用以展示该器件的优势，实现了超低的 1.78 mΩ·cm² 的 R_on,sp，从而获得了极高的 BFOM。考虑到实际工艺，本文还讨论了在漂移区采用分段掺杂的 NM-MISFET。将漂移区均匀划分为 2 段、3 段和 4 段进行仿真，相应的 NM-MISFET 可分别达到线性掺杂 NM-MISFET 击穿电压的 89%、95% 和 96%。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.micrna.2025.208310