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自由载流子屏蔽效应解锁超宽禁带半导体CaSnO3中的高电子迁移率
Free-carrier screening unlocks high electron mobility in ultrawide bandgap semiconductor CaSnO3
| 作者 | Jiayi Gong · Chuanyu Zhang · Wenjie Hu |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 127 卷 第 9 期 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | 宽禁带半导体 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 自由载流子屏蔽 高电子迁移率 超宽带隙半导体 CaSnO3 应用物理快报 |
语言:
中文摘要
龚佳一、张传宇、胡文杰、周金健。自由载流子屏蔽效应显著抑制电离杂质散射，从而在超宽禁带半导体CaSnO3中实现高电子迁移率。本研究结合第一性原理计算与输运理论，系统分析了不同掺杂浓度下的电子散射机制。结果表明，随着载流子浓度增加，自由载流子诱导的屏蔽作用有效降低杂质势垒，使迁移率反常升高。该发现为优化透明导电氧化物及高功率电子器件中的载流子输运提供了新思路。
English Abstract
Jiayi Gong, Chuanyu Zhang, Wenjie Hu, Jin-Jian Zhou; Free-carrier screening unlocks high electron mobility in ultrawide bandgap semiconductor CaSnO3. _Appl. Phys. Lett._ 1 September 2025; 127 (9): 092110.
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SunView 深度解读
该研究揭示的CaSnO3超宽禁带半导体中高电子迁移率特性，对阳光电源功率器件技术具有重要启发。其高迁移率特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的新一代功率模块设计，有望提升器件导通性能、降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，CaSnO3作为SiC/GaN的潜在替代材料，可进一步优化功率密度和效率。该技术对提升阳光电源三电平拓扑中的功率器件性能具有积极意义，为下一代高效率、高功率密度产品开发提供了新思路。