高电流密度Ga2O3 MOSFET器件的研制

作者：田秀伟; 马春雷; 刘沛; 韩婷婷; 宋旭波; 吕元杰^*

来源：半导体技术, 2018, 43(10): 740-786.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2018.10.004

• 氧化镓(Ga2O3)
• 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)
• 漏源饱和电流密度
• 离子注入
• 击穿电压

研制了一款具有高漏源饱和电流密度的Ga2O3MOSFET器件。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在Fe掺杂半绝缘(010) Ga2O3同质衬底上外延得到n型β-Ga2O3薄膜材料,n型Ga2O3沟道层Si掺杂浓度为2. 0×1018cm-3,n型沟道厚度为80 nm。采用Si离子注入工艺,器件欧姆特性得到大幅改善,欧姆接触电阻降至1. 0Ω·mm。采用原子层沉积(ALD)厚度为25 nm的Hf O2作为器件的栅下绝缘介质层。测试结果表明,在栅偏压为0 V时,器件的开态导通电阻仅为65Ω·mm,漏源饱和电流密度达到173 m A/mm,器件的三端关态击穿电压达到120 V。

• 单位
  中国电子科技集团公司第十三研究所; 专用集成电路重点实验室