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esearchers from France's Institute of Electronics, Microelectronics and Nanotechnology (IEMN) and Siltronic AG in Germany claim the first demonstration of high-current operation (above 10A) for vertical gallium nitride (GaN)-based devices on silicon substrates [Youssef Hamdaoui et al, IEEE Transactions on Electron Devices, vol.72（2025），否。1（1月），P338]。 团队评论说：“二极管提供了一个未经原理的高州河流电流，直径超过11.5a。 这既归因于反向N-FACE欧姆接触的优化，也归因于实施厚的铜电镀，将硅底物代替为散热器。”这些设备使用了完全垂直的，而不是垂直的结构 “伪垂直”是指所有触点在芯片或晶圆的前面进行的设备。 虽然设备主体中的电流流在此类排列中大约垂直，但电流在N-Contact层中横向流动。 结果是流动效应倾向于降低伪垂直设备的能力处理能力。 完全垂直的结构有望更高的击穿电压，并降低了抗压电压。 在硅底物上生产，而不是碳化硅或散装/独立式gan，也应使GAN设备在低成本应用中更具竞争力。 通过金属有机化学蒸气沉积（MOCVD）制备了两个六英寸的gan/si晶状体（图1）。 一个晶圆具有4.5µm轻轻的N掺杂（N - ）漂移层。 另一个晶圆具有一个7.4µ流的漂移区域。1（1月），P338]。团队评论说：“二极管提供了一个未经原理的高州河流电流，直径超过11.5a。这既归因于反向N-FACE欧姆接触的优化，也归因于实施厚的铜电镀，将硅底物代替为散热器。”这些设备使用了完全垂直的，而不是垂直的结构“伪垂直”是指所有触点在芯片或晶圆的前面进行的设备。虽然设备主体中的电流流在此类排列中大约垂直，但电流在N-Contact层中横向流动。结果是流动效应倾向于降低伪垂直设备的能力处理能力。完全垂直的结构有望更高的击穿电压，并降低了抗压电压。在硅底物上生产，而不是碳化硅或散装/独立式gan，也应使GAN设备在低成本应用中更具竞争力。通过金属有机化学蒸气沉积（MOCVD）制备了两个六英寸的gan/si晶状体（图1）。一个晶圆具有4.5µm轻轻的N掺杂（N - ）漂移层。另一个晶圆具有一个7.4µ流的漂移区域。根据电化学电容 - 电压（ECV）测量值，漂移层中的硅掺杂浓度为3x10 16 /cm 3，净离子化电子密度为9x10 15 /cm。较厚的漂移层应承受更高的电压，但要以更高的抗性为代价。在弱梁暗场模式下使用透射电子显微镜（TEM）的检查确定螺纹位错密度〜5x10 8 /cm 2。霍尔效应测量值的漂移层迁移率为756cm 2 /v-s。P-I-N二极管是制造的，从用作边缘终止的深斜角台面开始。通过血浆反应离子蚀刻（RIE）和电感耦合等离子体（ICP）蚀刻进行深度蚀刻。边缘终止的目的是将电场散布在交界处，并减少泄漏。
硅上的完全垂直gan p-i-n二极管
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