具有原位外延钝化的深凹槽 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ δ 掺杂场效应晶体管
材料科学
2020-12-02 v1 应用物理
摘要
我们在 -GaO δ 掺杂场效应晶体管中引入深凹槽栅结构，以改善直流-射频频散与击穿特性。该器件设计采用非故意掺杂的 -GaO 层作为钝化介质。为制备该器件，采用基于 BCl 等离子体的刻蚀（约 5 W RIE）开发深凹槽几何结构，以确保最小等离子体损伤。等离子体刻蚀造成的刻蚀损伤通过在 600 C 以上真空退火得以缓解。为实现高效场管理，采用了栅连接场板边缘终端。实现了可忽略的表面频散、高 V 下更小的膝部漂移，以及相较于未钝化对照器件更优的击穿特性。测得三端关态击穿电压为 315 V，对应平均击穿场强为 2.3 MV/cm。器件击穿受限于场板/钝化边缘，尚有进一步改进空间。此外延钝化场效应晶体管的演示是 -GaO 技术的重要一步，因为该结构同时提供了对表面相关频散的控制与优异的场管理。
引用
@article{arxiv.2004.10440,
title = {Deep-recessed $\beta$-Ga$_2$O$_3$ delta-doped field effect transistors with in situ epitaxial passivation},
author = {Chandan Joishi and Zhanbo Xia and John S. Jamison and Shahadat H. Sohel and Roberto C. Myers and Saurabh Lodha and Siddharth Rajan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10440},
year = {2020}
}