电荷陷阱层实现 $\beta$-Ga$_{2}$O$_{3}$ 栅叠层中用于增强型晶体管的可调正 V$_{fb}$

基于 $\beta$-Ga$_{2}$O$_{3}$ 的增强型晶体管设计对于实现具有简易驱动电路的低损耗、高效率下一代功率器件至关重要。本文展示了一种新方法，利用多晶 AlN 电荷陷阱层，在 $\beta$-Ga$_{2}$O$_{3}$ 金属-氧化物-半导体电容器(MOSCAPs)中实现 10.6 V 的高正平带电压(V$_{fb}$)，并能在 3.5 V 至 10.6 V 之间精细调节。这可使增强型工作模式在宽掺杂范围内实现。栅叠层在电荷陷阱后于 55 $^{\circ}$C 下 10$^{4}$ s 表现出 ${\sim}$97% 的优异 V$_{fb}$ 保持率，从而减少对频繁电荷注入周期的需求。此外，高负栅压(V$_{g}$${\sim}$-60 V)下的低栅泄漏电流密度(J$_{g}$)表明该栅叠层有潜力在增强型晶体管中实现优越的击穿特性。