因氮化鎵GaN（gallium nitride）材料自身的物理性質(zhì)優(yōu)勢,該材料更適用于高溫且大功率電子器件的制作。但目前GaN材料制作的功率開關器件存在反向飽和漏電現(xiàn)象,業(yè)界一直以進一步發(fā)揮GaN性能為目的展開研究,GaN材料的全面實用化應用也面臨著性能穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。為此,提出一種新的半導體GaN功率開關器件結構改進方法。由于集電極-發(fā)射極擊穿電壓和飽和壓降是衡量器件可靠性的重要指標,因此采用絕緣柵混合陽極二極管取代平面肖特基勢壘二極管,解決集電極-發(fā)射集擊穿電壓和飽和壓降輸出不合理的問題。改進結構后的器件陽極由肖特基柵極和歐姆陽極金屬短接組成,陰極為歐姆金屬;改進器件的制作主要采用隔離、鈍化、凹槽刻蝕和介質(zhì)淀積等工藝,更好地實現(xiàn)了功率開關和功率轉(zhuǎn)換功能。經(jīng)仿真結果的分析可知:改進結構后的功率開關器件能有效減少反向飽和漏電狀況,且改進器件的溫度與電壓、比導通電阻成正比,高溫性能良好。 

【文章來源】：電源學報. 2020,18(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

器件結構示意

器件具體制作過程

分別選取高阻集電區(qū)電阻率為52、59、66和73Ω·cm，對改進的半導體GaN功率開關器件進行仿真測試。電阻率對半導體GaN功率開關器件集電極-發(fā)射極擊穿電壓的影響如圖4所示。圖4 集電極-發(fā)射極擊穿電壓分析


本文編號：3312770