势垒可调的氧化镓肖特基二极管

摘要

氧化镓作为新一代宽禁带材料,其器件具有优越的性能.本文仿真研究了n^(+)高浓度外延薄层对氧化镓肖特基二极管的势垒调控.模拟结果显示,当n型氧化镓外延厚度为5 nm、掺杂浓度为2.6×10^(18)cm^(–3)时,肖特基二极管纵向电流密度高达496.88 A/cm^(2)、反向击穿电压为182.30 V、导通电阻为0.27 mΩ·cm^(2),品质因子可达123.09 MW/cm^(2).进一步研究发现肖特基二极管的性能与n^(+)外延层厚度和浓度有关,其电流密度随n^(+)外延层的厚度和浓度的增大而增大.分析表明,n^(+)外延层对势垒的调控在于镜像力、串联电阻及隧穿效应综合影响,其中镜像力和串联电阻对势垒的降低作用较小,而高电场下隧穿效应变得十分显著,使得热发射电流增大的同时,隧穿电流得到大幅度提升,从而进一步提升了氧化镓肖特基二极管的性能.