(AlGa1-) 2O3/Ga2异构FET通过超临界静态压缩诱导的自我氧化还原的性能提高
Huangbai Liu1, Hao Yu1, Lei Li2
1School of Electronic and Computer Engineering, Guangdong Provincial Key Laboratory of In-Memory Computing Chips, Peking University, Shenzhen518055, China.
ACS applied materials & interfaces
|March 20, 2025
概括
超临界同静压二氧化碳 (SCIP-CO2) 处理可修复氧化 (Ga2O3) 晶体管中的缺陷. 这种新的方法提高了下一代超高功率应用的设备性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 设备工程 设备工程
背景情况:
- 超宽带间氧化 (Ga2O3) 晶体管对高功率电子产品显示出前景.
- 设备性能受到材料缺陷和处理挑战的限制.
- 现有的方法很难有效地减轻这些内在的限制.
研究的目的:
- 开发一种创新的处理技术,以提高Ga2O3晶体管的性能.
- 解决基于Ga2O3的设备中的内在批量缺陷和接口问题.
- 为了研究超临界同静压二氧化碳 (SCIP-CO2) 处理的有效性.
主要方法:
- 制造 (AlGa1-x) 2O3/Ga2O3 异构场效应晶体管 (FET).
- 超临界同静压二氧化碳 (SCIP-CO2) 技术的应用.
- 在装置内诱导自我氧化反应,使用现场生成的氧气.
主要成果:
- 使用SCIP-CO2处理显著降低了缺陷密度 (从6.5×10^12到2.4×10^12厘米^-2).
- 当前电流增加,下值波动减少 (500至440mV/dec),传导率改善 (15.9至24.3μS).
- 门泄漏电流明显减少,表明设备可靠性得到改善.
结论:
- SCIP-CO2处理有效地修复缺陷,并提高Ga2O3晶体管在制造后的电性能.
- 自氧化机制提供了一个独特的,无添加剂的缺陷缓解策略.
- SCIP-CO2技术在推进下一代动力电子设备方面具有重大潜力.
