$\eta-(Al_{0.19} Ga_{0.81})_2 O_3/Ga_2 O_3$ 调制掺杂场效应晶体管，击穿电压超过 6 kV
$β-(Al_{0.19} Ga_{0.81})_2 O_3/Ga_2 O_3$ Modulation-Doped Field-Effect Transistors with $>$ 6 kV Breakdown
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本文报道了具有高击穿电压（6.6 kV）的 $\eta-(Al_{0.19} Ga_{0.81})_2 O_3/Ga_2 O_3$ 调制掺杂场效应晶体管，通过优化栅介质和钝化层，实现了高功率优值，展示了其在多千伏功率器件中的应用潜力。
中文摘要 AI 辅助
本文展示了用于高压运行的 $\eta-(Al_{0.19} Ga_{0.81})_2 O_3/Ga_2 O_3$ 调制掺杂场效应晶体管（MODFET），其集成了高质量的 Al2O3 栅极介质和 SiNx 钝化层。器件表现出最大漏极电流为 54 mA/mm，导通电阻为 149 Ω·mm，最小亚阈值摆幅为 94 mV/dec，以及超过 $10^8$ 的 ION/IOFF 比。在 Flourinert 中进行的三端击穿测量表明，击穿电压随栅漏间距增加而增大，对于 LGD = 28 微米的器件，击穿电压达到 6.6 kV。相应的平均横向电场接近 2.4 MV/cm，同时实现了 222 MW/cm2 的功率优值。据作者所知，所展示的击穿电压代表了 $\eta-(Al_x Ga_{1-x})_2 O_3/Ga_2 O_3$ MODFET 的最高报告值，并凸显了调制掺杂 $\eta$-Ga2O3 异质结构在下一代多千伏功率器件中的潜力。
英文摘要
$β-(Al_{0.19} Ga_{0.81})_2 O_3/Ga_2 O_3$ modulation-doped field-effect transistors (MODFETs) incorporating a high-quality Al2O3 gate dielectric and SiNx passivation are demonstrated for high-voltage operation. The devices exhibited a maximum drain current of 54 mA/mm, an on-resistance of 149 Ohm.mm, a minimum subthreshold slope of 94 mV/dec, and an ION/IOFF ratio exceeding $10^8$. Three-terminal breakdown measurements performed in Flourinert demonstrated a breakdown voltage that increased with gate-drain spacing, reaching 6.6 kV for a device with LGD = 28 microns. The corresponding average lateral electric field approached 2.4 MV/cm, while a power figure of merit of 222 MW/cm2 was achieved. To the best of the authors knowledge, the demonstrated breakdown voltage represents the highest reported value for a $β-(Al_x Ga_{1-x})_2 O_3/Ga_2 O_3$ MODFET and highlights the potential of modulation-doped $β$-Ga2O3 heterostructures for next-generation multi-kV power devices.
发表机构
- Arizona State University（亚利桑那州立大学）
- Cornell University（康奈尔大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
