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具有 p 型 III 族氮化物保护环以增强击穿特性的 $\beta$-Ga$_2$O$_3$ 肖特基势垒二极管设计

应用物理 2020-10-13 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

本工作提出了一种新型 Ga2_2O3_3 垂直肖特基二极管三种不同保护环配置的静电分析,以降低金属边缘的峰值电场。模拟并分析了高掺杂 p 型 GaN、p 型非极性 AlGaN 和极化掺杂梯度 p-AlGaN 作为保护环材料,其与 Ga2_2O3_3 漂移层形成异质结。研究发现,具有带隙大于 Ga2_2O3_3 的非极性梯度 p-AlGaN 的保护环在屏蔽金属边缘电场方面表现最佳。所提出的保护环配置还与已报道的无保护环 Ga2_2O3_3 肖特基二极管以及具有高阻氮掺杂保护环的结构进行了比较。优化设计预计击穿电压高达 5.3 kV,比导通电阻为 3.55 mΩ\Omega-cm2^2,从而获得 7.91 GW/cm2^2 的优异功率优值。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.15645,
  title  = {Design of a $\beta$-Ga$_2$O$_3$ Schottky Barrier Diode With p-type III-Nitride Guard Ring for Enhanced Breakdown},
  author = {Saurav Roy and Arkka Bhattacharyya and Sriram Krishnamoorthy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.15645},
  year   = {2020}
}