Orientation-Dependent $\beta$-Ga2O3 Heterojunction Diode with Atomic Layer Deposition (ALD) Grown NiO
材料科学
2025-03-25 v1 应用物理
摘要
本工作报告了在低掺杂漂移层和高度掺杂（001）与（100）n+ 衬底上制备的 ALD 铺垫 NiO/-Ga2O3异构结二极管 (HJDs)，并观察到平面间接电场可达 7.5 MV/cm，揭示了-Ga2O3的晶体取向依赖性。我们采用新型金属有机前体二(1,4-二丙烷基-1,3-二氮仄烯基) (镍 Ni(tBu2DAD)2) 配合臭氧 (O3) 进行 NiO 铺垫。7.7 m 厚的 HVPE 生长漂移区上的 NiO/-Ga2O3 HJD 在 5 V 时表现出约 20 A/cm2 的通态电流密度，-5 V 反向偏压下约 10-8 A/cm2 的反向泄漏电流，以及约 109 的整流比 (Jon/Joff)。该 HJD 在约 2.2 kV 反向偏压下击穿，对应约 3.4 MV/cm 的平面间接电场，低于 80% 临界击穿电压时的噪声底部反向泄漏 (10-8~10-6 A/cm2, nA)。在 n+ (001) 与 (100) 高度掺杂衬底上的 NiO/-Ga2O3 HJD 分别表现出 12.5-16.0 V 和 28.5-70.5 V 的击穿电压，提取的临界电场 (EC) 分别为 2.30-2.76 MV/cm 和 4.33-7.50 MV/cm，揭示了衬底晶体取向对-Ga2O3 击穿电场的依赖性。报告的 7.5 MV/cm EC 是文献中报告的最高平面间接电场之一。
引用
@article{arxiv.2503.17895,
title = {Orientation-Dependent \b{eta}-Ga2O3 Heterojunction Diode with Atomic Layer Deposition (ALD) Grown NiO},
author = {Yizheng Liu and Shane M. W. Witsell and John F. Conley and Sriram Krishnamoorthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.17895},
year = {2025}
}