α-Ga2O3基SBD场板结构与电流台阶的关联研究

作为典型的超宽禁带半导体，氧化镓(Ga₂O₃)逐渐以新型功率器件优选材料的身份成为研究热点。近年来它的亚稳态α相因具有相对最宽的带隙，且与蓝宝石、氮化镓相似的六角晶格而受到关注。研究了α-Ga₂O₃基肖特基二极管器件，在TCAD仿真结果中发现反向偏置的I-V特性中出现了电流台阶。通过调节可能影响电流台阶的主要因素：漂移区厚度、掺杂浓度和场板结构，发现击穿特性中的电流台阶随着漂移区厚度的增加而变长，但对掺杂浓度变化的依赖性较弱，解释了漂移区在反偏电场作用下的耗尽过程是电流台阶的产生机制。采用分段场板结构可以优化漂移区的电场分布并提高器件击穿电压，器件击穿的最大电场强度超过10 MV/cm。对电流台阶机制的分析结果有助于抑制器件泄漏电流，提高耐压范围。