具有阳极自对准台面终端的金刚石垂直肖特基势垒二极管实现超过450 V的击穿电压

Over 450 V breakdown voltage in diamond vertical Schottky barrier diodes with anodic self-aligned mesa termination

Xixiang Zhao · Shumiao Zhang · Guoqing Shao · Qi Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种采用阳极氧化自对准台面终端结构的金刚石垂直肖特基势垒二极管，实现了超过450 V的高击穿电压。该终端结构通过电化学阳极氧化工艺形成，有效钝化台面侧壁并抑制表面电场集中，显著提升器件的耐压能力。器件采用n型衬底上的金刚石外延层制备，具备低泄漏电流和良好整流特性。该方法无需高精度光刻，工艺简单且与金刚石材料兼容性好，为高性能金刚石功率器件的规模化制备提供了可行路径。

解读: 该金刚石肖特基二极管技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。450V以上的高击穿电压特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块设计，尤其适合1500V高压系统。阳极自对准台面终端工艺的低成本优势与阳光电源追求的规模化生产理念契合。该技术启发我们在SiC/GaN功率器件的终端结...

单片集成氢终端金刚石场效应晶体管逻辑电路

Monolithically Integrated Hydrogen-Terminated Diamond FET Logic Circuits

Yuesong Liang · Wei Wang · Genqiang Chen · Fei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

逻辑电路是实现集成电路的基础。本文利用氢化金刚石制备了负载分别为电阻、增强型场效应晶体管（FET）和耗尽型FET的单片E/R、直耦E/E及E/D反相器逻辑电路，并测试其性能。结果表明，E/D逻辑电路在电压摆幅、增益、噪声容限和功耗方面显著优于E/R和E/E电路，在−10 V供电下实现−9.44 V的逻辑摆幅、15.5 V/V的电压增益、0.82/7.07 V的低/高噪声容限，静态功耗低于10⁻³ W，并可在高达200°C下正常工作，展现出金刚石智能功率集成电路的巨大潜力。

解读: 该氢终端金刚石FET逻辑电路技术对阳光电源功率器件及高温应用场景具有重要价值。金刚石器件200°C高温工作能力可应用于：1）ST储能系统功率模块，减少散热需求，提升功率密度；2）SG光伏逆变器高温环境适应性，降低冷却系统成本；3）车载OBC充电机，满足发动机舱高温工况。其E/D逻辑电路的高电压摆幅（...