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利用极端介电常数材料对超宽禁带半导体晶体管进行静电工程

应用物理 2020-06-04 v1 材料科学

摘要

β\beta-Ga2_\mathrm{2}O3_\mathrm{3}等超宽禁带材料的性能关键取决于在器件有源区内实现高平均电场。在本报告中,我们展示BaTiO3_\mathrm{3}等高k栅介质可通过改善横向场效应晶体管栅-漏区电场分布的均匀性来提供高效的场管理策略。利用该策略,我们在β\beta-Ga2_\mathrm{2}O3_\mathrm{3}中于栅-漏间距(Lgd_\mathrm{gd})分别为6 um和0.6 um、高沟道面电荷密度1.8x1013^\mathrm{13}cm2^\mathrm{-2}下,分别实现了1.5 MV/cm和4 MV/cm的高平均击穿场强。高面电荷密度与高击穿场强共同在栅-漏间距3 um处实现了376 MW/cm2^\mathrm{2}的创纪录功率优值(V2^\mathrm{2}br_\mathrm{br}/Ron_\mathrm{on})。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.02349,
  title  = {Electrostatic Engineering using Extreme Permittivity Materials for Ultra-wide Bandgap Semiconductor Transistors},
  author = {Nidhin Kurian Kalarickal and Zixuan Feng and A F M Anhar Uddin Bhuiyan and Zhanbo Xia and Joe F. McGlone and Wyatt Moore and Aaron R. Arehart and Steven A. Ringel and Hongping Zhao and Siddharth Rajan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02349},
  year   = {2020}
}