β-Ga2O3 SBD器件的解析模型与仿真研究

本文设计了不同电场调节策略的Ga₂O₃ SBD器件,通过研究器件结构、钝化层方案下器件电学特性,分析不同终端结构(场板结构FP、边缘终端结构ET、沟槽型Trench、高K钝化)下Ga₂O₃ SBD的结构设计.此外本文结合理论分析和实验数据拟合,完善了Ga₂O₃材料和器件模型,通过对比实验数据验证了模型的正确性.研究发现:(1)高K钝化(κ>100)结合场板结构可有效舒缓表面电场并提升结终端效率, 2μm Ga₂O₃ SBD采用BaTiO₃钝化场板可实现终端效率91.4%, V_br=1.43 kV,巴利加优值BFOM=1.62 GW/cm²,七倍于Al₂O₃ FP SBD;(2)采用BaTiO₃钝化的FP&ET复合终端可实现终端效率93.6%, V_br     

垂直增强型氧化镓MOSFET器件自热效应研究

本文设计了垂直增强型Ga₂O₃ MOSFET器件,针对氧化镓材料的热导率低,通过研究不同晶向材料、不同热阻和不同温度下器件的输出特性,分析器件的温度分布特点,对Ga₂O₃ MOSFET的热学特性进行分析.热导率模型通过研究氧化镓不同晶向时对器件的输出特性及温度分布的影响,得到[010]晶向的热导率最好, T=300 K时,比其他晶向的热导率高约0.1 W/cm K,相同电压下对应的输出饱和电流最大(V_gs=3 V时, I_dsat>400 A/cm²).进一步研究了不同晶向Ga₂O₃ MOSFET在不同环境温度时的输出特性曲线,随着热阻降低,器件边界散热能力提高,自热效应的影响被抑制,源漏饱和电流增大,边界热阻在0.01–0.005 cm²K/W时可确保器件的正常工作.这些都为日后优化器件性能提供了可靠的方法和参考价值.