采用T型栅结构的高性能Ga2O3 MOSFET

摘要：

基于n型β-Ga2O3制备了具有T型栅结构的高性能Ga2O3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET).采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在Fe掺杂的半绝缘β-Ga2O3衬底上同质外延生长200 nm厚的Si掺杂n型β-Ga2O3沟道层,掺杂浓度为5×1017 cm-3.器件采用栅长为1 μm的T型栅结构,栅源间距为2 μm,栅漏间距为18 μm;采用原子层沉积(ALD)法生长的高介电常数氧化铪(HfO2)作为栅介质.研制的器件漏源饱和电流密度达到115.8 mA/mm,比导通电阻为52.82 m-Ω·cm2.T型栅结构有效抑制了Ga2O3沟道中的峰值电场强度,提升了器件的耐压特性;而高介电常数的HfO2介质有效降低了器件的漏电流,器件的击穿电压达到1 953 V,开关比高达109,器件功率品质因子为77.2 MV/cm2.

关键词：氧化镓(Ga2O3)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、T型栅、击穿电压、功率品质因子

所属期刊栏目：45

分类号：TN386(半导体技术)

资助基金：河北省优秀青年基金F2019516004

在线出版日期：2020-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：444-448