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半导体技术2025年第02期:高k场板终端准垂直GaN功率肖特基势垒二极管

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡宪富;

单位:大唐(通辽)霍林河新能源有限公司;

摘要:随着功率电子器件对高效能、高耐压和低损耗需求的不断提升,GaN肖特基势垒二极管(SBD)凭借其卓越的材料和器件特性成为研究热点。然而,GaN SBD在高电压下仍面临边缘电场集聚的挑战。为解决这一问题,提出采用高介电常数(k)材料钛酸钡(BTO)作为场板的准垂直结构GaN SBD。通过击穿电压实验和器件电场仿真分析,结果表明BTO高k场板能够有效抑制边缘峰值电场集聚,显著提升SBD击穿电压并降低漏电流。使用BTO场板的GaN SBD实现了0.75 V的开启电压、2.45 mΩ·cm~2的比导通电阻以及1.49 kV的高击穿电压。研究表明,BTO高k场板在高功率GaN电子器件的发展中具有广阔的应用前景。

关键词:GaN;;肖特基势垒二极管(SBD);;钛酸钡(BTO);;击穿电压;;电场仿真

基金资助:蒙东新能源事业部唐兴风电场集电线路智慧运维在线监测装置项目(P-XJ-23-00038702)