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基于源/漏隧道结接触实现漏极电流超过110 mA/mm的增强型GaN/AlGaN p沟道场效应晶体管
Enhancement-mode GaN/AlGaN p-channel field effect transistors with _I_ D **>** 110 mA/mm achieved through source/drain tunnel junction contacts
| 作者 | Zhaofeng Wang · Zhihong Liu · Xiaojin Chen · Xing Chen · Hanghai Du |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 15 期 |
| 技术分类 | 电动汽车驱动 |
| 技术标签 | GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 增强型 GaN/AlGaN p沟道场效应晶体管 源漏隧道结接触 电流密度 |
语言:
中文摘要
本文报道了一种采用源极/漏极隧道结接触技术实现高性能增强型GaN/AlGaN p沟道场效应晶体管的研究。通过优化Mg掺杂p型层结构与低温外延生长工艺，显著提升了空穴浓度与迁移率，实现了低电阻欧姆接触。器件在常温下表现出增强型工作特性，最大漏极电流密度超过110 mA/mm，跨导达15 mS/mm，亚阈值摆幅为120 mV/dec。该结果为宽禁带半导体p沟道器件的性能突破提供了有效路径。
English Abstract
Zhaofeng Wang, Zhihong Liu, Xiaojin Chen, Xing Chen, Hanghai Du, Weichuan Xing, Weihang Zhang, Shenglei Zhao, Xiangdong Li, Jincheng Zhang, Yue Hao; Enhancement-mode GaN/AlGaN p-channel field effect transistors with _I_ D **>** 110 mA/mm achieved through source/drain tunnel junction contacts. _Appl. Phys. Lett._ 14 April 2025; 126 (15): 152104.
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SunView 深度解读
该p沟道GaN器件技术对阳光电源功率电子产品具有重要应用价值。110 mA/mm的电流密度和增强型特性可应用于：1）ST储能变流器和PowerTitan系统的双向功率变换模块，p沟道与n沟道GaN器件互补配对可实现更高效的三电平拓扑和双向DC-DC变换；2）车载OBC和电机驱动系统，p沟道器件可简化高边驱动电路设计，降低自举电路复杂度；3）SG光伏逆变器的同步整流和反向功率处理。隧道结接触技术突破了p型GaN欧姆接触难题，为阳光电源开发互补GaN功率模块、提升功率密度和系统效率提供了技术路径，特别适用于高频双向变换场景。