通过氨分子束烧结实现kV级侧向NiOx/GaN超异构二极管
应用物理
2025-11-10 v1
摘要
本工作报告了利用额外沉积的p型镍氧化物（NiOx）层实现的侧向p-NiOx/p-GaN/n-GaN超异构二极管（SHJ）二极管的制备。应用电容-电压（C-V）模型提取p-NiOx的有效掺杂浓度。通过金属-氧化物-半导体（MOS）测试结构提取n-GaN和p-GaN中的净电子掺杂浓度和空穴掺杂浓度。制备的p-NiOx/p-GaN/n-GaN SHJ二极管在阳极-阴极距离（LAC）从16m到80m范围内表现出10-30 mA/mm的正向导通电流密度。SHJ二极管呈良好的整流特性，最大导通/逆阻比达，逆向泄漏密度低。SHJ二极管实现的最高击穿电压约为2.8 kV，在约80%击穿电压处的逆向泄漏密度为 mA/mm。所有尺寸的SHJ二极管相较于无电荷平衡延伸结构（参考结构）实现了显著的击穿电压提升（平均约6倍），且逆向泄漏电流远低于参考结构，清晰地表明了在电子密度约为 cm的GaN异质层上制造的器件具有超级联合效应。
引用
@article{arxiv.2511.05060,
title = {kV-Class Lateral NiOx/GaN Super-Heterojunction Diode via Ammonia Molecular Beam Epitaxy (NH3-MBE)},
author = {Yizheng Liu and Zachary J. Biegler and Ashley E. Wissel-Garcia and James S. Speck and Sriram Krishnamoorthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.05060},
year = {2025}
}