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來(lái)源：科技日報 12日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，日前在美國舊金山召開(kāi)的第68屆國際電子器件大會(huì )(IEEE IEDM)上，中國科大國家示范性微電子學(xué)院龍世兵教授課題組兩篇關(guān)于氧化鎵器件的研究論文(高功率氧化鎵肖特基二極管和氧化鎵光電探測器)被大會(huì )接收。 IEEE IEDM是一個(gè)年度微電子和納電子學(xué)術(shù)會(huì )議，是報告半導體和電子器件技術(shù)、設計、制造、物理和建模等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)突破的世界頂級論壇，其與ISSCC、VLSI并稱(chēng)為集成電路和半導體領(lǐng)域的“奧林匹克盛會(huì )”。 如何開(kāi)發(fā)出有效的邊緣終端結構，緩解肖特基電極邊緣電場(chǎng)是目前氧化鎵肖特基二極管研究的熱點(diǎn)。由于氧化鎵P型摻雜目前尚未解決，PN結相關(guān)的邊緣終端結構一直是難點(diǎn)。龍世兵課題組基于氧化鎵異質(zhì)PN結的前期研究基礎，將異質(zhì)結終端擴展結構成功應用于氧化鎵肖特基二極管。該研究通過(guò)合理設計優(yōu)化JTE區域的電荷濃度，確保不影響二極管正向特性的同時(shí)最大化削弱肖特基邊緣電場(chǎng)，從而有效提高器件的耐壓能力。優(yōu)化后的器件實(shí)現了2.9mΩ·cm^2的低導通電阻和2.1kV的高擊穿電壓，其功率品質(zhì)因數高達1.52GW/cm^2。此外，利用該優(yōu)化工藝成功制備并封裝了大面積的氧化鎵肖特基二極管，器件正向偏壓2V下電流密度達到180A/cm^2，反向擊穿電壓高達1.3kV。 光電探測器在目標跟蹤、環(huán)境監測、光通信、深空探索等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。響應度和響應速度是光電探測器的兩個(gè)關(guān)鍵的性能參數，然而這兩個(gè)指標之間存在著(zhù)制約關(guān)系，此消彼長(cháng)。龍世兵團隊通過(guò)引入額外的輔助光源實(shí)現對向光柵(OPG)調控方案，來(lái)緩解上述制約關(guān)系。 該工作提出了一種光電探測器芯片內千萬(wàn)像素共享一顆輔助LED即可緩解響應度與響應速度之間的制約關(guān)系的策略，對光電探測芯片綜合性能的提升有重要參考意義。 |
