首页 期刊 半导体技术 基于HfO2栅介质的Ga2O3 MOSFET器件研制 【正文】

基于HfO2栅介质的Ga2O3 MOSFET器件研制

作者:韩婷婷; 吕元杰; 刘沛; 敦少博; 顾国栋; 冯志红 专用集成电路重点实验室; 石家庄050051; 中国航天标准化与产品保证研究院; 北京100071
hfo2介质层   fe掺杂   漏源饱和电流   击穿电压  

摘要:采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在(010)Fe掺杂半绝缘Ga2O3同质衬底上外延得到n型β-Ga2O3薄膜材料,材料结构包括400 nm的非故意掺杂Ga2O3缓冲层和40 nm的Si掺杂Ga2O3沟道层。基于掺杂浓度为2.0×1018cm-3的n型β-Ga2O3薄膜材料,采用原子层沉积的25 nm的HfO2作为栅下绝缘介质层,研制出Ga2O3金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。器件展示出良好的电学特性,在栅偏压为8 V时,漏源饱和电流密度达到42 m A/mm,器件的峰值跨导约为3.8 m S/mm,漏源电流开关比达到108。此外,器件的三端关态击穿电压为113 V。采用场板结构并结合n型Ga2O3沟道层结构优化设计能进一步提升器件饱和电流和击穿电压等电学特性。

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