近日,第七屆國際第三代半導體論壇暨第十八屆中國國際半導體照明論壇(IFWS & SSLCHINA 2021)在深圳會展中心舉行。本屆論壇由第三代半導體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CASA)、國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CSA)聯(lián)合主辦,北京麥肯橋新材料生產(chǎn)力促進中心有限公司與半導體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)共同承辦。
近年來,第三代半導體材料氧化鎵由于其超大的禁帶寬度(~4.9 eV)和超高的擊穿場強(~8 MV/cm),在深紫外光電器件和高功率器件領(lǐng)域一直受到大家的廣泛關(guān)注。為了進一步提升氧化鎵光電器件的性能,人們通常通過構(gòu)建Ga2O3/2D異質(zhì)結(jié)界面,借助二維材料超高的載流子遷移率和優(yōu)異的光學吸收來提升氧化鎵器件的光電性能。“超寬禁帶半導體材料“分論壇上,西安電子科技大學袁海東做了題為”β-Ga2O3/2D異質(zhì)結(jié)界面性能調(diào)控“的主題報告。分享了最新研究成果。
超寬的禁帶寬度,超高的擊穿場強和巴利加優(yōu)值,使β-Ga2O3成為功率器件和深紫外日盲探測器的理想材料。但其存在很多天然氧空位,激子復合嚴重,電子遷移率低,導熱性差,極大地限制了其在高速電子器件方面的應用。

報告詳細分享了β-Ga2O3/graphene界面肖特基勢壘調(diào)控,Janus TMD本征電場對β-Ga2O3/J-TMDs界面性能調(diào)控等研究成果,研究發(fā)現(xiàn)β-Ga2O3/graphene界面存在較低的肖特基勢壘,且該勢壘可以通過調(diào)整層間距、石墨烯層數(shù)和外加電場等方式進行調(diào)控,實現(xiàn)肖特基接觸到歐姆接觸的轉(zhuǎn)換,揭示了石墨烯透明導電電極在氧化鎵深紫外光電探測器應用中的微觀機理。


相比較于傳統(tǒng)對稱的二維材料TMDs,研究通過引入非對稱極性二維材料Janus-TMDs構(gòu)建了β-Ga2O3/J-TMDs異質(zhì)結(jié)界面,發(fā)現(xiàn)Janus-TMDs固有的本征電場可以直接影響氧化鎵界面能級的彎曲情況,降低β-Ga2O3/J-TMDs界面勢壘,提升載流子在β-Ga2O3/J-TMDs界面的傳輸效率,為新型高性能超高速氧化鎵光電探測器的設(shè)計提供了新的思路和理論指導的轉(zhuǎn)換。

超寬的禁帶寬度,超高的擊穿場強和巴利加優(yōu)值,使β-Ga2O3成為功率器件和深紫外日盲探測器的理想材料。但其存在很多天然氧空位,激子復合嚴重,電子遷移率低,導熱性差,極大地限制了其在高速電子器件方面的應用。





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