近期，由比亞迪半導體聯(lián)合江南大學和西安郵電大學組成的研究團隊進行合作研究在學術期刊 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)結二極管的高溫性能）的文章。

該項研究得到國家自然科學基金（Nos. 61991442 和 62104183）、江蘇省重點研發(fā)計劃（No. BE2023007-1）、中央高?；究蒲袠I(yè)務費（Nos. JUSRP123057、JUSRP123058 和 JUSRP123059）和陜西省自然科學基礎研究計劃（Nos. 2023- JC-QN-0763 和 2021JQ-056）的資助。

摘要

該項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)載流子電離動力學的差異。在高反向電壓應力下，反向電流保持相對穩(wěn)定，在溫度高達 498 K 時未發(fā)生擊穿。在 498 K 下，雪崩擊穿電壓達到 186 V，表明該二極管具有強大的高壓耐受能力。這些發(fā)現(xiàn)突顯了金屬/n-Ga₂O₃/p-金剛石異質(zhì)結二極管在高溫和高壓應用中的潛力。

圖 1. (a) 金屬/n-Ga₂O₃/p-金剛石異質(zhì)結二極管的結構示意圖。(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

本文轉載自《亞洲氧化鎵聯(lián)盟》訂閱號