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oe1(光电查) - 科学论文

75 条数据
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  • [IEEE第76届器件研究会议(DRC) 2018 - 美国加利福尼亚州圣巴巴拉 (2018.6.24-2018.6.27)] 第76届IEEE器件研究会议(DRC) - 场板Ga2O3 MOSFET实现710V击穿电压

    摘要： β-氧化镓（Ga2O3）因其高巴利加优值（BFoM）和成熟的体衬底生长技术，正成为下一代功率电子应用的优选材料。最新实验表明其作为下一代功率半导体极具潜力：已有报道实现击穿电压750V的MOSFET[1]、超过1.5A/mm的大导通电流密度[2]，以及通过界面态调制实现的增强型工作模式[3]。为提升β-Ga2O3 MOSFET的击穿电压，需降低栅极氧化物及栅漏区附近空气中的电场强度——这些区域可能在沟道内本征Ga2O3击穿前率先发生击穿。本报告设计了一种复合ALD/PECVD场板结构，使Ga2O3 MOSFET击穿电压提升至最大710V。通过对比场板器件与非场板器件的表现，证实击穿发生在沟道外及场板氧化物区域，表明沟道仍处于远离击穿条件的状态。

    关键词： 氧化镓，MOSFET，击穿电压，功率电子学，场板

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 单晶β-氧化镓的三维各向异性热导率张量

    摘要： 近年来，β-Ga2O3因其在高功率电子器件领域的应用潜力备受关注，其中热学性能起着关键作用。由于单斜晶格结构，β-Ga2O3的热导率预计呈现三维各向异性。本研究采用新开发的椭圆光束时域热反射法，测量了(010)取向β-Ga2O3单晶的三维各向异性热导率张量。该方法可直接测定(010)面内任意方向及垂直于(010)面的热导率，从而推导出热导率的三维方向分布。测量结果表明：室温下最高面内热导率出现在[001]与[102]之间的方向，数值为13.3±1.8 W·m?1·K?1；最低面内热导率接近[100]方向，数值为9.5±1.8 W·m?1·K?1。沿[010]方向的垂直面热导率为所有测量方向中的最高值（22.5±2.5 W·m?1·K?1）。研究还测定了β-Ga2O3的热导率温度依赖性，并通过与理论模型计算对比，阐明了温度效应及杂质散射的作用机制。

    关键词： 单斜晶格，β-氧化镓，各向异性，时域热反射法，热导率

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 通过等离子体辅助分子束外延同质外延生长的(010)取向β-Ga?O?薄膜中的小面化与金属交换催化作用

    摘要： 我们在此展示了一项关于通过等离子体辅助分子束外延技术同质外延生长的(010)取向β-Ga2O3薄膜的实验研究。我们探究了衬底处理（即氧等离子体和镓刻蚀）及多种沉积参数（即生长温度和金属与氧通量比）对最终Ga2O3表面形貌和生长速率的影响。原位与非原位表征发现，由衬底镓刻蚀及多种生长条件诱导，在标称(010)取向表面形成了(110)和(ˉ110)晶面，表明(110)是种稳定的（但尚未被探索的）衬底取向。此外，我们证明通过额外铟通量实现的金属交换催化作用能显著提升单斜相Ga2O3在高生长温度下的生长速率（增幅超三倍），同时保持低表面粗糙度（均方根<0.5纳米）并防止铟掺入沉积层。本研究为获得器件级质量薄膜提供了重要依据，并通过分子束外延技术在β-Ga2O3不同表面（如(100)和(001)）的同质外延中开辟了提高生长速率的可能性。

    关键词： 分子束外延、金属交换催化、表面形貌、同质外延、β-氧化镓

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 利用双色光学泵浦-探测光谱法测量β-Ga?O?中光激发载流子的超快动力学

    摘要： 我们报道了对块体β-Ga2O3进行超快双色光学泵浦-探测光谱的实验结果。采用双光子吸收方案通过泵浦脉冲激发载流子，并利用探测脉冲的自由载流子吸收来记录光激发载流子的后续动力学过程。我们的结果与缺陷辅助过程的载流子复合机制一致。在非平衡条件下，我们还观测到缺陷态对探测脉冲产生的瞬态偏振选择性光学吸收。我们提出了一个描述缺陷对电子和空穴捕获的速率方程模型，并用其解释实验数据。研究发现缺陷对电子的捕获速率常数与温度无关，而对空穴的捕获则表现出强烈的温度依赖性，这表明空穴捕获过程伴随着晶格形变/弛豫效应。本研究揭示了β-Ga2O3中缺陷捕获载流子的相关机制及速率特征。

    关键词： 双色光学泵浦-探测光谱学、超快动力学、光激发载流子、载流子复合、缺陷辅助过程、β-氧化镓

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会（WiPDA） - 美国佐治亚州亚特兰大市（2018.10.31-2018.11.2）] 2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会（WiPDA） - 氧化镓功率电子封装设计的热与热机械建模

    摘要： 电力电子行业对从硅器件向宽禁带器件过渡表现出浓厚兴趣。氧化镓器件有望提供与其他宽禁带器件相当甚至更优的性能，同时成本大幅降低。近期突破包括实验室级氧化镓晶体管和二极管的成功演示，但适用于这些器件的功能性电力电子封装方案尚未开发。本文概述了氧化镓器件电子封装的设计研究方法，通过基于有限元的热学与热机械建模仿真，实现了兼顾最低热阻与更高可靠性的封装设计。研究探索了包含不同材料组合与冷却配置的多种封装方案，并报告了其热学及热机械性能表现。此外，还对比研究了氧化镓器件的短路耐受能力与碳化硅器件的差异。

    关键词： 氧化镓，热建模，热机械建模，有限元法，高温封装，功率电子学，宽禁带器件

    更新于2025-09-04 15:30:14