基于Al2O3介质的Ga2O3 MOSFET器件制备研究
来源期刊：无机材料学报2018年第9期
论文作者：吕元杰 宋旭波 何泽召 谭鑫 周幸叶 王元刚 顾国栋 冯志红
文章页码：976 - 980
关键词：氧化镓;金属氧化物半导体场效应晶体管;漏源饱和电流;栅漏电;
摘 要：采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法在Fe掺杂半绝缘（010）Ga2O3同质衬底上外延得到n型β-Ga2O3薄膜材料,材料结构包括600 nm未掺杂的Ga2O3缓冲层和200 nmSi掺杂沟道层。对掺杂浓度为3.0×1017和1.0×1018 cm–3的样品进行了高温合金欧姆接触实验,在掺杂浓度为3.0×1017 cm–3的样品上难以实现良好的欧姆接触,掺杂浓度为1.0×1018 cm–3的样品实现了欧姆接触最低值（9.8W×mm）。基于掺杂浓度为1.0×1018 cm–3的n型β-Ga2O3薄膜材料,采用原子层沉积的Al2O3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）。栅压为2 V时,器件漏源饱和电流达到108 mA/mm,器件峰值跨导达到17 mS/mm。由于栅漏电特性较差,器件的三端击穿电压仅为23 V@Vgs=–12 V。采用高介电常数的HfO2或者Al2O3/HfO2复合结构作为栅下介质能够改善栅漏电特性,提升器件的击穿性能。
吕元杰，宋旭波，何泽召，谭鑫，周幸叶，王元刚，顾国栋，冯志红
河北半导体研究所专用集成电路国家级重点实验室
摘 要：采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法在Fe掺杂半绝缘（010）Ga2O3同质衬底上外延得到n型β-Ga2O3薄膜材料,材料结构包括600 nm未掺杂的Ga2O3缓冲层和200 nmSi掺杂沟道层。对掺杂浓度为3.0×1017和1.0×1018 cm–3的样品进行了高温合金欧姆接触实验,在掺杂浓度为3.0×1017 cm–3的样品上难以实现良好的欧姆接触,掺杂浓度为1.0×1018 cm–3的样品实现了欧姆接触最低值（9.8W×mm）。基于掺杂浓度为1.0×1018 cm–3的n型β-Ga2O3薄膜材料,采用原子层沉积的Al2O3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）。栅压为2 V时,器件漏源饱和电流达到108 mA/mm,器件峰值跨导达到17 mS/mm。由于栅漏电特性较差,器件的三端击穿电压仅为23 V@Vgs=–12 V。采用高介电常数的HfO2或者Al2O3/HfO2复合结构作为栅下介质能够改善栅漏电特性,提升器件的击穿性能。
关键词：氧化镓;金属氧化物半导体场效应晶体管;漏源饱和电流;栅漏电;
