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氧化鎵半導體器件領域研究取得重要進展
2022-12-14 08:47 作者:吳長鋒 來源:科技日報 VIEW:
IEEE IEDM是一個年度微電子和納電子學術會議,是報告半導體和電子器件技術、設計、製造、物理和建模等領域的關鍵技術突破的世界頂級論壇,其與ISSCC、VLSI並稱為積體電路和半導體領域的「奧林匹克盛會」。
如何開發出有效的邊緣終端結構,緩解肖特基電極邊緣電場是目前氧化鎵肖特基二極體研究的熱點。由於氧化鎵P型摻雜目前尚未解決,PN結相關的邊緣終端結構一直是難點。龍世兵課題組基於氧化鎵異質PN結的前期研究基礎,將異質結終端擴展結構成功應用於氧化鎵肖特基二極體。該研究通過合理設計優化JTE區域的電荷濃度,確保不影響二極體正向特性的同時最大化削弱肖特基邊緣電場,從而有效提高器件的耐壓能力。優化後的器件實現了2.9mΩ·cm^2的低導通電阻和2.1kV的高擊穿電壓,其功率品質因數高達1.52GW/cm^2。此外,利用該優化工藝成功製備並封裝了大面積的氧化鎵肖特基二極體,器件正向偏壓2V下電流密度達到180A/cm^2,反嚮擊穿電壓高達1.3kV。
光電探測器在目標跟蹤、環境監測、光通信、深空探索等諸多領域發揮著越來越重要的作用。響應度和響應速度是光電探測器的兩個關鍵的性能參數,然而這兩個指標之間存在著制約關係,此消彼長。龍世兵團隊通過引入額外的輔助光源實現對向光柵(OPG)調控方案,來緩解上述制約關係。
該工作提出了一種光電探測器芯片內千萬像素共享一顆輔助LED即可緩解響應度與響應速度之間的制約關係的策略,對光電探測芯片綜合性能的提昇有重要參考意義。
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