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异质结构与界面工程实现超宽禁带AlGaN的低阻接触
Heterostructure and interfacial engineering for low-resistance contacts to ultra-wide bandgap AlGaN
| 作者 | Yinxuan Zhu · Sandia National Laboratories · Chandan Joishi · Jonathan Pratt · Agnes Maneesha Dominic Merwin Xavier |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 6 期 |
| 技术分类 | 功率器件技术 |
| 技术标签 | 宽禁带半导体 GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 异质结构 界面工程 低电阻接触 超宽带隙AlGaN 应用物理快报 |
语言:
中文摘要
针对超宽禁带AlGaN半导体材料中欧姆接触电阻高的挑战，本研究提出了一种基于极化诱导电荷调控的异质结构与界面协同工程策略。通过设计AlGaN/GaN超晶格缓冲层并优化金属-半导体界面特性，有效增强了表面载流子浓度，降低了势垒高度。结合退火工艺调控界面化学态，实现了稳定且低比接触电阻（<5×10⁻⁵ Ω·cm²）的欧姆接触。该方法为高性能AlGaN基功率电子器件的发展提供了关键技术支撑。
English Abstract
Yinxuan Zhu, Andrew A. Allerman, Chandan Joishi, Jonathan Pratt, Agnes Maneesha Dominic Merwin Xavier, Gabriel Calderon Ortiz, Brianna A. Klein, Andrew Armstrong, Jinwoo Hwang, Siddharth Rajan; Heterostructure and interfacial engineering for low-resistance contacts to ultra-wide bandgap AlGaN. _Appl. Phys. Lett._ 10 February 2025; 126 (6): 062107.
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SunView 深度解读
该研究在AlGaN低阻接触方面的突破对阳光电源GaN功率器件的应用具有重要价值。通过异质结构与界面工程实现的低比接触电阻(<5×10⁻⁵ Ω·cm²)，可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的开关性能和导通损耗。特别是在1500V高压系统中，优化的欧姆接触可提高器件可靠性，有助于实现更高功率密度的产品设计。这一技术也可应用于车载OBC和充电桩等对功率器件性能要求较高的场景，为阳光电源在第三代半导体应用领域提供了重要的技术参考。