Si衬底上高性能GaN增强型功率电子器件制备技术

围绕增强型器件能带调控机制、界面态物理与载流子输运机理等关键科学问题，开展高性能Si基GaN功率电子器件以及可靠性机理等研究工作，基于常规的异质结构和ICP刻蚀方法的GaN基增强型器件存在沟道载流子迁移率低、阈值电压不稳定等问题，创新提出AlGaN/GaN/AlGaN/GaN双沟道异质结构，利用氧化结合湿法腐蚀的刻蚀方法选择性去除上层AlGaN势垒层，保留下层的超薄AlGaN势垒，结合栅介质形成增强型器件沟道，研制出阈值电压+4.5 V、静态导通电阻1.48 mΩ·cm2的Si基GaN增强型功率电子器件，进一步通过背势垒结构抑制GaN缓冲层陷阱填充并加以PEALD-SiON和LPCVD-SiNx复合介质钝化GaN表面，最后通过场板的调节，成功有效改善栅极边缘电场并降低界面态填充形成的虚栅效应，实现了600 V高压脉冲I-V测试动态比导通电阻低为2.3 mΩ·cm2，击穿电压超过910 V的Si基GaN增强型功率电子器件。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集围绕Si衬底上高性能GaN增强型功率电子器件的制备技术，创新提出AlGaN/GaN/AlGaN/GaN双沟道异质结构，并结合氧化与湿法腐蚀选择性刻蚀方法，解决了沟道载流子迁移率低和阈值电压不稳定等问题，成功研制出阈值电压+4.5 V、静态导通电阻1.48 mΩ·cm²的器件。进一步通过背势垒结构、复合介质钝化及场板调节，有效抑制了虚栅效应，实现了600 V高压脉冲下动态比导通电阻低至2.3 mΩ·cm²、击穿电压超过910 V的高性能指标。