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基于 AlN/β-Ga2O3 的 HEMT:通往终极高功率器件的潜在途径

应用物理 2019-01-17 v1

摘要

氧化镓(Ga2O3)因其高击穿场和良好的输运特性在功率器件方面具有巨大潜力。β-Ga2O3 作为热力学稳定相,已通过其非极性特性在势垒中进行 δ 掺杂被证明可形成高电子迁移率晶体管(HEMT)。继 III-V HEMT 从 δ 掺杂诱导转变为极化诱导 2DEG 的发展之后,提出了一种基于 III-N 材料/β-Ga2O3 异质结构的替代方法,利用界面上的极化差异。对电场和导带差值的进一步要求表明,仅有氮(N)极性 AlN 生长在 β-Ga2O3 上才能形成沟道并在界面处保持大的 2DEG 浓度。与传统的金属极性 AlN/GaN HEMT 相比,所提出的 N 极性 AlN/β-Ga2O3 HEMT 显示出更大的 2DEG 浓度、由自发极化主导的电场、更好的直流输出性能以及更高的击穿电压。本研究提供了一种从 β-Ga2O3 基 HEMT 的 δ 掺杂诱导转向极化诱导的新研究途径,也可作为业界挖掘 Ga2O3 应用潜力的指导。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.05111,
  title  = {AlN/beta-Ga2O3 based HEMT: a potential pathway to ultimate high power device},
  author = {Yi Lu and Hsin-Hung Yao and Jingtao Li and Jianchang Yan and Junxi Wang and Jinmin Li and Xiaohang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.05111},
  year   = {2019}
}

备注

20 pages, 6 figures