势垒可调的氧化镓肖特基二极管

• 作者: 汪海波 万丽娟 樊敏 杨金 鲁世斌 张忠祥
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 氧化镓 肖特基二极管 有效势垒 隧穿电流
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质|CONDENSED MATTER: ELECTRONIC STRUCTURE,ELECTRICAL,MAGNETIC,AND OPTICAL PROPERTIES
• 页码范围: 292-298
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211536

摘要

氧化镓作为新一代宽禁带材料,其器件具有优越的性能.本文仿真研究了n+高浓度外延薄层对氧化镓肖特基二极管的势垒调控.模拟结果显示,当n型氧化镓外延厚度为5 nm、掺杂浓度为2.6×1018 cm–3时,肖特基二极管纵向电流密度高达496.88 A/cm2、反向击穿电压为182.30 V、导通电阻为0.27 mW·cm2,品质因子可达123.09 MW/cm2.进一步研究发现肖特基二极管的性能与n+外延层厚度和浓度有关,其电流密度随n+外延层的厚度和浓度的增大而增大.分析表明,n+外延层对势垒的调控在于镜像力、串联电阻及隧穿效应综合影响,其中镜像力和串联电阻对势垒的降低作用较小,而高电场下隧穿效应变得十分显著,使得热发射电流增大的同时,隧穿电流得到大幅度提升,从而进一步提升了氧化镓肖特基二极管的性能.