Improved reverse-bias breakdown behavior in fully-vertical GaN-on-Si Schottky barrier diodes with a thin AlN layer within the GaN drift layer

材料科学 图层(电子) 击穿电压 光电子学 肖特基势垒 肖特基二极管 压力(语言学) 二极管 阻挡层 薄膜 电压 复合材料 电气工程 纳米技术 工程类 语言学 哲学
作者
Akira Mase,Pradip Dalapati,Ryosuke Hayafuji,Toshiharu Kubo,Makoto Miyoshi,Takashi Egawa
出处
期刊:Semiconductor Science and Technology [IOP Publishing]
卷期号:38 (9): 095005-095005
标识
DOI:10.1088/1361-6641/aceaa2
摘要

Abstract In this study, we investigated the effect of inserting a 1 nm thick AlN thin-film layer in the drift layer of a GaN-on-Si Schottky barrier diode to improve the reverse-bias breakdown voltage. The breakdown voltage was significantly improved from 258 V (without an AlN layer) to 338 V (with an AlN layer placed at the bottom of the drift layer), indicating that the AlN thin layer played an important role in the breakdown voltage characteristics. Furthermore, x-ray diffraction measurements and stress evaluations indicate that the AlN thin-film layer inserted at the bottom of the drift layer can significantly reduce the film stress and improve the breakdown voltage of the device.
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