1000 V p-GaN混合阳极AlGaN/GaN二极管

• 作者: 于国浩 唐文昕 张宝顺 郝荣晖 陈扶
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: AlGaN/GaN 二极管 p-GaN
• 年，卷（期）: 2018,（19）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 329-334
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20181208

摘要

GaN材料具有优异的电学特性,如大的禁带宽度(3.4 eV)、高击穿场强(3.3 MV/cm)和高电子迁移率(600 cm2/(V·s)).AlGaN/GaN异质结由于压电极化和自发极化效应,产生高密度(1×1013 cm-2)和高迁移率(2000 cm2/(V·s))的二维电子气(2DEG),在未来的功率系统中,AlGaN/GaN二极管具有极大的应用前景.二极管的开启电压和击穿电压是影响其损耗和功率处理能力的关键参数,本文提出了一种新型的具有高阻盖帽层(high-resistance-cap-layer,HRCL)的p-GaN混合阳极AlGaN/GaN二极管来优化其开启电压和击穿特性.在p-GaN/AlGaN/GaN材料结构基础上,通过自对准的氢等离子体处理技术,在沟道区域形成高阻盖帽层改善电场分布,提高击穿电压,同时在阳极区域保留p-GaN结构,用于耗尽下方的二维电子气,调控开启电压.制备的p-GaN混合阳极(p-GaN HRCL)二极管在阴阳极间距Lac为10μm时,击穿电压大于1 kV,开启电压+1.2 V.实验结果表明,p-GaN混合阳极和高阻GaN盖帽层的引入,有效改善AlGaN/GaN肖特基势垒二极管电学性能.