摘要:本文研究了利用廉价的细通道雾化CVD面对面加热板在c面蓝宝石衬底上生长α-Ga2O3薄膜的方法。由于高温会导致反应器变形,传统的细通道雾化CVD设备采用价格昂贵的抗变形AlN陶瓷作为反应器制作材料,限制了其推广和研究。本文采用面对面加热方式替代传统的单面加热方式,降低了对设备密封性的要求,因此可以用廉价的石英代替昂贵的AlN陶瓷制作反应器,大大降低雾化CVD设备的成本。研究了衬底温度和载气对α-Ga2O3薄膜晶体质量和表面形貌的影响。通过优化制作条件,获得了三角形晶粒,其边缘在原子力显微镜图像中清晰可见。通过吸收光谱分析,我们还发现该薄膜的光学带隙达到了5.24 eV。最后,我们在X射线衍射图中记录到了α-Ga 2 O 3 (0006)衍射峰的半峰全宽值为508角秒。
完整作者列表: 尼古拉耶夫,弗拉基米尔;国立科技大学莫斯科国立合金学院,电子学 波利亚科夫,亚历山大;国立科技大学莫斯科国立合金学院,电子学 斯捷潘诺夫,谢尔盖;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学;约飞研究所,异形晶体物理实验室;完美晶体有限责任公司 佩奇尼科夫,阿列克谢;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学;约飞研究所,异形晶体物理实验室;完美晶体有限责任公司 亚基莫夫,尤金;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学;俄罗斯科学院,微电子技术与高纯度材料研究所 切尔尼赫,阿列克谢;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学 瓦西列夫,安东;国立科技大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学 谢梅罗夫,伊万;国立科技研究型大学莫斯科国立合金学院,半导体电子学与半导体物理学 Kochkova,Anastasia;莫斯科国立合金学院,电子学 Guzilova,Lyubov Guzilova;Perfect Crystals LLC Konovalev,Mikhail;莫斯科国立合金学院,电子学 Pearton,Stephen;佛罗里达大学,材料科学与工程
摘要 — 超宽带隙氧化镓 (Ga 2 O 3 ) 器件最近已成为电力电子领域的有希望的候选者;然而,Ga 2 O 3 的低热导率 (k T ) 引起了人们对其电热稳定性的严重担忧。这项工作首次实验演示了采用底部冷却和双面冷却配置封装的大面积 Ga 2 O 3 肖特基势垒二极管 (SBD),并首次表征了这些封装 Ga 2 O 3 SBD 的浪涌电流能力。与普遍看法相反,采用适当封装的 Ga 2 O 3 SBD 表现出很高的浪涌电流能力。具有 3×3 mm 2 肖特基接触面积的双面冷却 Ga 2 O 3 SBD 可以承受超过 60 A 的峰值浪涌电流,峰值浪涌电流与额定电流之比优于同等额定值的商用 SiC SBD。这种高浪涌电流的关键促成机制是导通电阻的温度依赖性小,这大大降低了热失控,以及双面冷却封装,其中热量直接从肖特基结提取,不需要通过低 k T 块状 Ga 2 O 3 芯片。这些结果消除了有关 Ga 2 O 3 功率器件电热耐用性的一些关键担忧,并体现了其芯片级热管理的重要性。1
研究了后退火对蓝宝石衬底上日盲多晶氧化镓 (Ga 2 O 3 ) 紫外光电探测器的物理和电学性能的影响。随着后退火温度 (PAT) 从 800 °C 升高到 1000 °C,多晶 Ga 2 O 3 的晶粒尺寸变大,但随着 PAT 进一步升高到 1100 °C,晶粒尺寸变小。随着 PAT 的增加,在蓝宝石上的 Ga 2 O 3 的透射光谱的吸收带边缘发生了蓝移,这是由于蓝宝石衬底中的 Al 掺入 Ga 2 O 3 中形成 (Al x Ga 1 – x ) 2 O 3 造成的。高分辨率X射线衍射和透射光谱测量表明,1100°C退火后的(Al x Ga 1 – x ) 2 O 3 的取代Al组分和带隙分别可以达到0.30和5.10 eV以上。1000°C退火样品的R max 与沉积态器件相比提高了约500%,且1000°C退火样品的上升时间和下降时间较短,分别为0.148 s和0.067 s。这项研究为多晶Ga 2 O 3 紫外光电探测器的制作奠定了基础,并找到了一种提高响应度和响应速度的方法。
摘要 — Ga 2 O 3 的低热导率可以说是 Ga 2 O 3 功率和射频器件最严重的问题。尽管进行了许多模拟研究,但是还没有关于大面积封装 Ga 2 O 3 器件热阻的实验报告。这项工作通过展示 15-A 双面封装 Ga 2 O 3 肖特基势垒二极管 (SBD) 并测量其在底部和结侧冷却配置下的结到外壳热阻 (R θ JC) 来填补这一空白。R θ JC 特性基于瞬态双界面法,即 JEDEC 51-14 标准。结冷和底部冷却的 Ga 2 O 3 SBD 的 R θ JC 分别为 0.5 K/W 和 1.43 K/W,前者的 R θ JC 低于同等额定值的商用 SiC SBD。这种低 R θ JC 归因于直接从肖特基结而不是通过 Ga 2 O 3 芯片进行散热。R θ JC 低于商用 SiC 器件,证明了 Ga 2 O 3 器件在高功率应用中的可行性,并表明了适当封装对其热管理的重要性。索引术语 — 超宽带隙、氧化镓、封装、肖特基势垒二极管、热阻。
β -氧化镓(β -Ga 2 O 3 )的带隙约为4.9 eV [ 1 ],作为一种新兴的超宽带隙半导体,近年来得到了广泛的研究。由于其具有成熟的块体材料制备、优异的Baliga 品质因数和高电子迁移率等优点[ 2 ],β -Ga 2 O 3 被认为是一种很有前途的日盲紫外(UV)光电探测器、气体传感器、紫外透明导体和大功率电子器件的候选材料[ 3 ,4 ]。虽然块体β -Ga 2 O 3 是外延生长高质量β -Ga 2 O 3 薄膜的理想衬底,但其昂贵的成本和较差的热导率仍然阻碍了同质外延的商业化。因此,在低成本、大尺寸衬底上异质外延β -Ga 2 O 3 薄膜仍然具有重要意义。
摘要:宽带隙半导体,例如氧化镓 (Ga 2 O 3 ),因其在下一代高功率电子器件中的应用而备受关注。尽管单晶 Ga 2 O 3 衬底可以常规地从熔体中沿各种取向生长,但关于这些取向的影响的报道却很少。此外,由于缺乏 p 型掺杂,用 Ga 2 O 3 制造整流 pn 二极管一直很困难。在本研究中,我们通过改变以下三个因素在 β-Ga 2 O 3 上制造和优化了 2D/3D 垂直二极管:衬底平面取向、2D 材料选择和金属触点。使用高温相关测量、原子力显微镜 (AFM) 技术和技术计算机辅助设计 (TCAD) 模拟验证了我们的设备的质量。我们的研究结果表明,2D/3D β-Ga 2 O 3 垂直异质结通过基底平面取向(-201)进行优化,结合 2D WS 2 剥离层和 Ti 接触,并显示出记录的整流比(> 10 6 )同时具有导通电流密度(> 10 3 A cm -2 ),可用于功率整流器。
需求:•介电层带隙能大于底物(〜10 k b t或更多)•〜1至〜100 nm的厚度可变厚度•高度绝缘材料具有低意外掺杂浓度的高度绝缘材料•高质量的界面无陷阱和缺陷
本工作采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术分别在GaN模板和蓝宝石衬底上沉积β-Ga 2 O 3 薄膜,制备相应的β-Ga 2 O 3 薄膜金属-半导体-金属(MSM)光电探测器(PD)。比较这两种异质外延β-Ga 2 O 3 薄膜PD的性能,发现氧空位是造成差异的原因。GaN上β-Ga 2 O 3 PD的响应度随叉指间距的增加而增大,而蓝宝石上β-Ga 2 O 3 PD的行为则相反。提出了MSM结构的光电导模型,表明氧空位在上述观察中起着关键作用。同时,氧空位对光生空穴的捕获不仅增强了响应度,而且延迟了响应时间。该工作为异质外延β-Ga2O3薄膜PD的进一步优化奠定了基础。
钙稳态和胎儿骨发育,但同时也暗示了许多生物学功能作为激素。7因此,许多研究强调了其在怀孕期间的骨骼和非骨骼作用,例如胎儿植入以及胎盘形成和功能8或肺活性。9 - 11有趣的是,VD对于大脑发育也很重要,尤其是在多巴胺系统上,轴突连通性和神经元差异。12在过去的十年中,几项研究暴露了妊娠VD缺乏症(VDD)对脑部开发的不利序列和生命后期神经疾病的发作。本综述的目的是评估母体VDD对春季神经发育及其长期神经系统后果的影响的现有证据。
