中国科大龙世兵课题组研制出氧化镓垂直槽栅场效应晶体管

集微网消息，近日，中国科学技术大学微电子学院龙世兵教授课题组联合中科院苏州纳米所加工平台在氧化镓功率电子器件领域取得进展，相关研究成果分别发表于《应用物理通信》《IEEE 电子设备通信》。

据悉，研究人员分别采用氧气氛围退火和氮离子注入工艺制备了器件的电流阻挡层，并配合栅槽刻蚀工艺研制出不需P型掺杂技术的氧化镓垂直沟槽场效应晶体管结构。氧气氛围退火和N离子注入所形成的电流阻挡层均能够有效隔绝晶体管源、漏极之间的电流路径，当施加正栅压后，会在栅槽侧壁形成电子积累的导电通道，实现对电流的调控。氧化镓在氧气氛围退火能够在表面形成补偿型缺陷，从而形成高阻层。氧气氛围退火工艺是氧化镓较为独特的一种技术手段，这种方式的灵感来源于硅工艺的成功秘诀之一——半导体硅的氧气氛围退火。类似于硅在氧气氛围退火可形成高阻表面层，氧化镓采用该手段制备电流阻挡层具有缺陷少、无扩散、成本低等特点，器件的击穿电压可达到534伏特，为目前电流阻挡层型氧化镓MOSFET器件最高值，功率品质因数超过硅单极器件的理论极限。

研究人员表示，这两项工作为氧化镓晶体管找到新的技术路线和结构方案。

中国科学技术大学消息显示，该研究得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导研究计划、中国科学院前沿科学重点研究计划、广东省重点领域研究发展计划及中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室开放课题的资助。（校对/姜羽桐）