新型再生长沟道GaN基准垂直MOSFET仿真研究

摘要：

电能在转化与运用过程中会不可避免地出现能量的损耗,而电力控制和电能转换过程中最核心部分即为电力电子器件.GaN基准垂直MOSFET器件具有高输入阻抗、开关速率快以及对表面态陷阱不太敏感等优点,从而成为目前研究的热点,但由于沟道载流子的迁移率较低造成导通电阻与损耗较大.通过对再生长沟道GaN基准垂直MOSFET进行仿真,证明该结构可以有效解决沟道载流子的迁移率过低的问题.在再生长沟道GaN基准垂直MOSFET的基础上进行了结构改进,主要针对器件在源极区域与漂移区域的载流子分布进行了优化.其中,源极区域通过对源电极金属帽子下方Al2O3 进行刻蚀,使得器件源极区域的电流导通路径得到了有效的缩短;而漂移区域通过在栅极下方插入一层载流子分布层,使得漂移区内载流子分布更加均匀.最终设计出了阈值电压为2.3V的新型再生长沟道GaN基准垂直MOSFET,器件的导通电阻低至1.8 mΩ·cm2,击穿电压高达1053 V.

关键词：GaN、电力电子器件、GaN基准垂直MOSFET、再生长沟道

所属期刊栏目：20

分类号：TN385;V443(半导体技术)

资助基金：陕西省自然科学基金2022JM-316

在线出版日期：2023-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：36-44