Novel high-voltage GaN CAVET with high threshold voltage and low reverse conduction loss

欧姆接触 材料科学 肖特基二极管 阈值电压 肖特基势垒 光电子学 反向漏电流 电压 二极管 电气工程 纳米技术 工程类 晶体管 图层(电子)
作者
Chengtao Luo,Yang Cheng,Zhijia Zhao,Xintong Xie,Yuxi Wei,Jie Wei,Jingyu Shen,Jinpeng Qiu,Xiaorong Luo
标识
DOI:10.1016/j.mejo.2024.106195
摘要

A novel GaN current-aperture vertical electron transistor (CAVET) with an energy band pinning (EBP) structure (EBP-CAVET) is proposed and investigated by simulations. The EBP-CAVET is featured with hybrid contacts on the p-GaN layer, locally having Ohmic contact combined with Schottky gate metals in the longitudinal direction. The Ohmic contact is shorted to the source electrode and the Schottky gate metals are shorted to the gate electrode. The conduction band (Ec) in the gate region is modulated by the alternately arranged contacts. In the Ohmic contact region, Ec remains a fixed value, which acts as an energy band pinning and suppresses the variation of the Ec in the gate region. In the on-state (VGS > 0 V) and blocking-state with high VDS, the EBP structure inhibits the Ec shifting downwards in the gate region to achieve a high threshold voltage (Vth), a low leakage current density (Jdss), and a high breakdown voltage (BV). In the reverse conduction state (VDS < 0 V & VGS ≤ 0 V), the EBP structure suppresses the Ec shifting upwards to achieve a low and independent of gate bias reverse turn-on voltage (VRT). The proposed EBP-CAVET achieves a high Vth of 2.10 V, a VRT of 0.69 V, a low Jdss of 3.1 × 10−11 A/cm2 at VDS = 1000 V, a high BV of 1660 V. Compared with an integrated Schottky barrier diode or fin diode in a field effect transistor (FET), the EBP structure occupies a much smaller chip area. Thus, the EBP-CAVET achieves a low specific ON-resistance (Ron,sp) of 1.19 mΩ cm2 and an extremely high power-figure-of-merit (PFOM) up to 2.32 GW/cm2. Consequently, the proposed structure presents a new design concept and enhances the application potential for GaN CAVET with high Vth and low reverse conduction loss.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
赘婿应助王多余采纳,获得10
刚刚
刚刚
丁真先生发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
kaiyi完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
NexusExplorer应助xianyu采纳,获得10
1秒前
1秒前
田様应助memedaaaah采纳,获得10
2秒前
Lisa完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
小鱼发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
orixero应助RSIv采纳,获得10
4秒前
4秒前
li完成签到,获得积分10
4秒前
lt关注了科研通微信公众号
4秒前
goodmorning完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
eh给eh的求助进行了留言
5秒前
5秒前
6秒前
能干哈密瓜完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
lili发布了新的文献求助10
7秒前
明亮豆芽完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
YY完成签到,获得积分20
7秒前
复杂念梦完成签到,获得积分10
7秒前
li发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
东十八发布了新的文献求助10
8秒前
居正发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
雪落你看不见完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
章鱼发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6438699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8252824
关于积分的说明 17562998
捐赠科研通 5497005
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899085
邀请新用户注册赠送积分活动 1875735
关于科研通互助平台的介绍 1716489