1.18 GW/cm2p-NiO/β-Ga2O3异质结MOSFET的设计与研究
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

西安科技大学 通信与信息工程学院

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TN386

基金项目:

国家自然科学基金(1237042061)


Design and study of p-NiO/β-Ga2O3 heterojunction MOSFET with the power factor of merit of 1.18GW/cm2
Author:
Affiliation:

Xi'an University of Science and Technology

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    本文在栅极凹槽结构的基础上,实现了一种增强型 β-Ga2O3 MOSFET,在凹槽区域引入p-NiO 层,形成了异质结结构,并通过添加一层氧化物有效抑制了栅极漏电流。同时优化了 β-Ga2O3的外延层浓度,p-NiO的掺杂浓度、长度和厚度四个重要结构参数。获得最佳参数后,设计了氮化层和场板结构以进一步提高器件的击穿电压。仿真结果表明,该器件的击穿电压为 2380 V,阈值电压为 +0.79 V,比导通电阻为 4.82mΩ.cm2,功率因数(PFOM)为 1.18 GW/cm2。最后,将本文提出的器件与无氧化物器件和无 p-NiO 器件进行了性能对比,结果表明,本文提出的器件结构具有更优越的性能。

    Abstract:

    In this paper, an enhanced β-Ga2O3 MOSFET is realized on the basis of the gate recess structure. A p-NiO layer is introduced in the recess region to form a heterojunction structure, and the gate leakage current is effectively suppressed by adding a layer of oxide. Four important structural parameters, epitaxial layer concentration of β-Ga2O3, doping concentration, length and thickness of p-NiO, were also optimized. After obtaining the optimal parameters, the nitride layer and field plate structure are designed to further improve the breakdown voltage of the device. The simulation results show that the device has a breakdown voltage of 2380 V, a threshold voltage of +0.79 V, a specific on-resistance of 4.82 mΩ.cm2, and a power factor of merit (PFOM) of 1.18 GW/cm2. Finally, the performance of the proposed device is compared with the oxide-free and p-NiO-free devices. The results show that the device structure proposed in this paper has superior performance.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2024-12-08
  • 最后修改日期:2025-01-10
  • 录用日期:2025-01-20
  • 在线发布日期:
  • 出版日期:
文章二维码

漂浮通知

①《半导体光电》新近入编《中文核心期刊要目总览》2023年版(即第10版),这是本刊自1992年以来连续第10次被《中文核心期刊要目总览》收录。
②目前,《半导体光电》已入编四个最新版高质量科技期刊分级目录,它们分别是中国电子学会《电子技术、通信技术领域高质量科技期刊分级目录》(T3)、中国图象图形学学会《图像图形领域高质量科技期刊分级目录》(T3)、中国电工技术学会《电气工程领域高质量科技期刊分级目录》(T3)和中国照明学会《照明领域高质量科技期刊分级目录》(T2)。
③关于用户登录弱密码必须强制调整的说明
④《半导体光电》微信公众号“半导体光电期刊”已开通,欢迎关注