研究目的
研究基于氧化镓的晶体管和二极管在高功率器件中的电子特性及潜在应用。
研究成果
氧化镓具有有利于功率电子器件的材料特性，在某些高压、低频应用中有可能取代基于硅以及基于氮化镓和碳化硅的功率电子器件。需要进一步研究以提高材料质量和器件设计，从而充分发挥氧化镓的理论潜力。
研究不足
Ga2O3的热导率相对较低，且要实现理论击穿电压还需在材料质量和器件设计方面进一步发展。
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氧化镓 || 功率MOSFET和二极管
DOI：10.1016/B978-0-12-814521-0.00017-8
出版年份：2019
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
基于氧化镓的晶体管和二极管具有使其成为大功率器件理想候选材料的基本电子特性。其中许多特性直接源自Ga?O?的宽禁带（Eg=4.85电子伏特），包括极高的击穿电场强度（约8兆伏/厘米）。这一高击穿电场使得氧化镓基器件能在高漏极电压（V击穿?100伏）下工作，同时保持大动态范围。此外，Ga?O?的宽禁带允许器件在高温（>300°C）下运行而不退化。氧化镓还具有高电子饱和漂移速度（vsat=2×10?厘米/秒），这对其高电流密度（Imax=qnvsat，其中q=1.6×10?1?库仑，n=电荷密度，vs=电子饱和漂移速度）有部分贡献。尽管氧化镓的热导率相对较低，但高质量本征氧化镓衬底的快速发展降低了整体生产成本，并避免了困扰氮化镓和碳化硅器件的诸多缺陷问题。预计氧化镓基器件将与中功率硅基器件以及高功率氮化镓和碳化硅基电子器件形成竞争。
作者：
M.A. Mastro
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