pg电子官网半导体氧化镓蓄势待发!P型氧化镓的制造,并在其上重新生长N型和 N+型Ga2O3,形成了PN Ga2O3 二极体,结果展示出优异的电性表现,这一突破性技术除了能大幅提升元件的稳定性和可靠性,并显著降低电阻。
论文详细阐述了这种新型Ga2O3 PN二极体的制作过程和性能特征。实验结果显示,该元件具有4.2 V的开启电压和900 V的击穿电压,展现出元件优异的高压耐受性能。
资料显示,氧化镓作为半导体材料代表,具备禁带宽度大、临界击穿场强高、导通特性好(几乎是碳化硅的10倍)、材料生长成本低等优势,这些特性使得氧化镓特别适用于电动汽车pg电子官网pg电子官网、电网系统、航空航天等高功率应用场景。
鸿海认为,氧化镓将有望成为具有竞争力的电力电子元件,能直接与碳化硅竞争。展望未来,鸿海研究院表示,随着氧化镓技术的进一步发展,可以期待其在更多高压、高温和高频领域中有更广泛应用。
日本相关厂商已经实现了4英寸与6英寸氧化镓的产业化发展,2023年底,日本NCT(novel crystal technology)公司宣布全球首次采用垂直布里奇曼(VB)法成功制备出6英寸β型氧化镓单晶。
美国Kyma科技公司在氧化镓基片、外延晶片和器件的生产上具有优势pg电子官网,并且与美国国防部达成紧密的合作关系。
我国同样也在加速布局氧化镓,并取得了一系列重要研究成果。去年2月,中国电科46所成功制备出6英寸氧化镓单晶,技术达到了国际一线月,北京铭镓半导体有限公司实现了4英寸氧化镓晶圆衬底技术突破,推出多规格氧化镓单晶衬底并首发4英寸(100)面单晶衬底参数。
今年3月,镓仁半导体联合浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院、硅及先进半导体材料全国重点实验室,采用自主开创的铸造法于今年2月成功制备了高质量6英寸非故意掺杂及导电型氧化镓(β-Ga2O3)单晶,并加工获得了6英寸氧化镓衬底片。同年7月,镓仁半导体制备出了3英寸晶圆级(010)氧化镓单晶衬底。
在β-Ga2O3薄膜生长方面,研究团队利用分子束外延技术(MBE)实现了高质量、低缺陷密度的外延薄膜生长,并通过改变反应物前驱体和精密控制生长参数,成功实现了β-Ga2O3外延薄膜的均匀生长和优良的晶体质量,有力地推动了β-Ga2O3薄膜的高质量异质外延的发展。同时,研究团队还通过对MBE外延生长过程中的β-Ga2O3薄膜生长机制进行详细探究,揭示了其成核、生长的差异性,并建立了相对应的外延生长机理模型图。据悉,β-Ga2O3材料因其本征日盲光吸收(254 nm),简单二元组成,带隙可调,制备工艺简单等优势在日盲光电探测器领域受到广泛关注。
另外,该研究团队在MBE异质外延β-Ga2O3生长机制的基础上,结合半导体光电响应原理,探究了异质外延β-Ga2O3薄膜日盲光电探测器的性能指标。研究团队利用臭氧作为前驱体所制备的金属-半导体-金属结构日盲光电探测器表现出7.5 pA的暗电流、1.31×107的光暗电流比、1.31×1015 Jones的比检测率和 53 A/W的光响应度,表现出相当优异的对日盲紫外光的探测性能。
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