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使用超窄窗口条形掩模实现c面α-Ga2O3的外延横向过生长
Epitaxial lateral overgrowth of _c_-plane α-Ga2O3 using a stripe mask with ultra-narrow windows
Yuichi Oshima · Takashi Shinohe · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
采用卤化物气相外延法，结合窗口宽度为50–750 nm的条形掩模，实现了α-Ga2O3的外延横向过生长。即使在最窄窗口条件下，α-Ga2O3仅在窗口区域选择性生长，掩模表面无非故意成核。腐蚀坑观察与截面透射电镜分析表明，缩小窗口显著抑制了位错向再生层的延伸。对于50 nm窗口掩模，合并后的薄膜整体位错密度低至4×10⁷ cm⁻²（包含窗口区与合并边界）。该结果对发展高性能α-Ga2O3基功率器件具有重要意义。
解读: 该研究在α-Ga2O3外延生长方面的突破对阳光电源功率器件技术具有重要价值。超低位错密度(4×10⁷ cm⁻²)的α-Ga2O3材料有望用于开发新一代宽禁带功率器件,可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块。相比现有SiC器件,α-Ga2O3基器件具有更高的击穿电场和更低的导通损耗,...
利用超晶格与三维GaN复合模板外延材料提升射频击穿电压
Enhancement of RF breakdown voltage using epitaxial materials of superlattice and three-dimensional GaN composite template
Hong Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
本文提出了一种新颖的结构，该结构结合了超晶格AlGaN与三维（3D）GaN的复合体系，成功在Si衬底上实现了高质量无裂纹的GaN外延薄膜。超晶格结构在缓解GaN与Si之间的晶格失配方面发挥了重要作用。更重要的是，在超晶格结构基础上引入3D GaN结构延迟了岛状结构的合并过程，从而提高了GaN薄膜的质量并降低了位错密度。该复合结构显著提升了晶体质量，有效释放了GaN中的应力，并减少了位错密度。此外，该结构还为生长高阻抗缓冲层提供了可能，可用于替代Fe掺杂以提高击穿电压（B V gd）。位错密度的显...
解读: 该GaN外延技术通过超晶格AlGaN与三维GaN复合结构,显著提升击穿电压并降低位错密度,对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列PCS和SG逆变器中,高耐压GaN器件可替代传统Si/SiC方案,实现更高功率密度和开关频率。复合缓冲层结构避免Fe掺杂,提升器件可靠性,适用于三电平拓扑和高压直流...