增强型β-Ga2O3/4H-SiC异质结VDMOS的设计与研究

摘要：

由于β-Ga2O3 材料难以形成P型掺杂,目前β-Ga2O3 功率器件大多为无结耗尽型.为了解决β-Ga2O3 器件难以形成增强型的问题,提出了一种具有β-Ga2O3/4H-SiC异质结的纵向双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOS).添加P型 4H-SiC后,利用形成的PN结的单向导通性得到了正阈值电压,实现了增强型器件.使用Sentaurus TCAD仿真软件模拟了器件结构并研究了其电学特性,通过调节SiC厚度、SiC沟道浓度、外延层厚度和外延层浓度四个重要结构参数,对器件的功率品质因数进行优化设计.优化后的器件具有 1.62 V的正阈值电压、39.29 mS/mm的跨导以及5.47 mΩ·cm2 的比导通电阻.最重要的是器件的关态击穿电压达到了1838 V,功率品质因数高达 617 MW/cm2.结果表明,该β-Ga2O3/4H-SiC异质结VDMOS为实现高性能增强型β-Ga2O3 功率器件提供了一种可行的设计思路.

关键词：β-Ga2O3 MOSFET、异质结、增强型、击穿电压、功率品质因数

所属期刊栏目：42

分类号：TN386(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：666-672,680