Vertical GaN power electronic devices: Structure, fabrication, and key mechanisms
Abstract
相比于传统的基于异质外延材料的平面型GaN-on-Si器件，垂直型GaN-on-GaN功率电子器件具有厚度更大、品质更高的同质外延层，能够实现更高耐压、更高电流和更优异的动态性能，对拓展GaN功率电子器件的电压等级、功率等级具有重要意义。本文重点探讨了新型垂直结构GaN肖特基势垒二极管(SBD)、PiN二极管和沟槽栅MOSFET的相关研究，主要包括：(1)通过GaN特有的极化电荷和隧穿增强层新结构，在垂直型GaN SBD中同时实现耐压的提升和开启电压的降低；(2)基于直接带隙GaN的光电耦合效应，在双极型GaN PiN二极管中同时实现了电导调制和零反向恢复特性；(3)垂直型GaN二极管还展现出优异的动态电阻性能、浪涌耐量与抗高能质子辐照能力；(4)通过AIN插入层与优化的栅槽刻蚀工艺实现高迁移率高品质因数的垂直型GaN沟槽栅MOSFET。
Fields of Study & Subjects
GaN-based semiconductor devices and materials
Silicon Carbide Semiconductor Technologies
Ga2O3 and related materials
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 8
- Publication date
- 1 January 2026