近期，由比亞迪半導(dǎo)體聯(lián)合江南大學(xué)和西安郵電大學(xué)組成的研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作研究在學(xué)術(shù)期刊 Applied Physics Letters 發(fā)布了一篇名為 High-temperature performance of metal/n-Ga₂O₃/p-diamond heterojunction diode fabricated by ALD method（利用 ALD 方法制造的金屬/n-Ga₂O₃/p-金剛石異質(zhì)結(jié)二極管的高溫性能）的文章。

該項(xiàng)研究得到國家自然科學(xué)基金（Nos. 61991442 和 62104183）、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（No. BE2023007-1）、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)（Nos. JUSRP123057、JUSRP123058 和 JUSRP123059）和陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃（Nos. 2023- JC-QN-0763 和 2021JQ-056）的資助。

摘要

該項(xiàng)研究展示了一種具有優(yōu)異高溫性能的金屬/n-Ga₂O₃/p-金剛石異質(zhì)結(jié)二極管。p 型金剛石經(jīng)過輕度的硼摻雜，而 Ga₂O₃ 薄膜通過原子層沉積（ALD）方法生長，未進(jìn)行故意摻雜。正向電流密度隨溫度升高而增加，而反向電流在高溫下則減小。這種行為歸因于不同溫度范圍內(nèi)載流子電離動(dòng)力學(xué)的差異。在高反向電壓應(yīng)力下，反向電流保持相對穩(wěn)定，在溫度高達(dá) 498 K 時(shí)未發(fā)生擊穿。在 498 K 下，雪崩擊穿電壓達(dá)到 186 V，表明該二極管具有強(qiáng)大的高壓耐受能力。這些發(fā)現(xiàn)突顯了金屬/n-Ga₂O₃/p-金剛石異質(zhì)結(jié)二極管在高溫和高壓應(yīng)用中的潛力。

圖 1. (a) 金屬/n-Ga₂O₃/p-金剛石異質(zhì)結(jié)二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。(b) Ga₂O₃ 薄膜中 Ga 3d 的 XPS 光譜。

圖 2. (a) 二極管的電流密度-電壓特性，其中插圖顯示了差分電阻。金屬/n-Ga₂O₃/p-金剛石異質(zhì)結(jié)二極管在（b）零偏壓、（c）正向偏壓和（d）反向偏壓條件下的帶圖。

DOI：

doi.org/10.1063/5.0238924

本文轉(zhuǎn)載自《亞洲氧化鎵聯(lián)盟》訂閱號