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β-Ga2O3 SBD器件的解析模型与仿真研究

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本文设计了不同电场调节策略的Ga2O3SBD器件,通过研究器件结构、钝化层方案下器件电学特性,分析不同终端结构(场板结构FP、边缘终端结构ET、沟槽型Trench、高K钝化)下Ga2O3 SBD的结构设计.此外本文结合理论分析和实验数据拟合,完善了Ga2O3材料和器件模型,通过对比实验数据验证了模型的正确性.研究发现:(1)高K钝化(κ＞100)结合场板结构可有效舒缓表面电场并提升结终端效率,2 pm Ga2O3 SBD采用BaTiO3钝化场板可实现终端效率91.4％,Vbr=1.43kV,巴利加优值BFOM=1.62GW/cm2,七倍于Al2O3 FP SBD;(2)采用BaTiO3钝化的FP & ET复合终端可实现终端效率93.6％,Vbr=1.46 kV,BFOM=0.41 GW/cm2;(3)相较FP设计,SiO2,A12O3,HfO2钝化的FP & Trench SBD更适于改善SBD导通电阻Ron,sp,Vbr及BFOMs.上述研究为优化Ga2O3功率器件性能提供了理论依据和参考.
Analytical models and simulations analysis of β-Ga2O3 Schottky barrier diodes

gallium oxideGa2O3 SBDdevice simulationpower device

张弘鹏、郭亮良、陈钺颖、贾仁需、元磊、彭博、张玉明、栾苏珍、张宏怡、张义门

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厦门理工学院光电与通信工程学院,厦门361021

西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件重点实验室,西安710071

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氧化镓 Ga2O3 SBD 器件仿真 功率器件

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2023

10.1360/SSPMA-2022-0498

中国科学(物理学 力学 天文学)
中国科学院

中国科学(物理学 力学 天文学)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.644
ISSN：1674-7275
年,卷(期)：2023.(7)
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