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β-Ga2O3基肖特基势垒二极管的研究

β-Ga2O3基肖特基势垒二极管的研究

引言：

肖特基势垒二极管是一种半导体器件，利用金属和半导体之间

的肖特基势垒形成的PN结构，通过控制势垒的高度和宽度来

控制电流。β-Ga2O3（beta-Ga2O3）是一种新兴的宽带隙半导

体材料，具有较高的击穿场强和较高的载流子迁移率，因此被

广泛研究作为肖特基势垒二极管的材料。本文将对β-Ga2O3

基肖特基势垒二极管的研究进行探讨。

一、β-Ga2O3材料的性质

β-Ga2O3是一种手性空间群为C2V的正交结构氧化物，具有

宽大的直接能隙（约4.8电子伏特）和较小的有效质量。这使

得β-Ga2O3在高温和高功率应用中具有良好的性能，能够实

现高电压和高功率输出。

二、C2V的对称性及其对肖特基势垒的影响

C2V的对称性为β-Ga2O3材料带来了一些独特的电学特性。

该对称性导致由于局部场效应的存在而影响了金属与半导体的

接触特性。在C2V的对称性下，晶体存在四个异质交换受限自

由阴离子交换面，因此邻近阴离子在吸引力和排斥力之间平衡。

这种不均匀的分布导致了较大的高频失真和载流子散射，进一

步影响了肖特基势垒二极管的性能。

三、β-Ga2O3基肖特基势垒二极管的制备方法

制备β-Ga2O3基肖特基势垒二极管的方法包括物理气相沉积

（PVD）、分子束外延（MBE）和金属有机化学气相沉积

（MOCVD）等。其中PVD方法简单、成本相对较低，但存在薄

膜质量差、掺杂效果不理想等问题；MBE方法薄膜质量较高，

但成本较高且工艺复杂；MOCVD方法具有高度控制性和均匀性，

但实现的过程相对复杂。不同制备方法对于β-Ga2O3基肖特

基势垒二极管的性能有着不同的影响。

四、β-Ga2O3基肖特基势垒二极管的性能研究

β-Ga2O3基肖特基势垒二极管的性能主要受金属/半导体接触

对的影响，肖特基势垒的高度和宽度直接影响电流的传导。研

究表明，通过优化制备方法和金属材料的选择，可以减小肖特

基势垒的高度和宽度，提高二极管的性能。此外，根据对β-

Ga2O3基肖特基势垒二极管的表征和测试，其可实现高功率、

高电压和高工作温度的应用。

结论：

β-Ga2O3基肖特基势垒二极管是近年来热门的研究课题之一。

通过对β-Ga2O3基肖特基势垒二极管的制备方法和性能的研

究，可以优化器件的性能，并拓展其在高功率和高温应用领域

的潜力。同时，β-Ga2O3基肖特基势垒二极管的研究也为其

他新型宽带隙半导体材料的应用提供了借鉴和指导。但还有许

多问题需要解决，如金属/半导体接触对的优化、载流子散射

的机制等，这些问题将进一步推动β-Ga2O3基肖特基势垒二

极管研究的发展

β-Ga2O3-basedSchottkybarrierdiodes(SBDs)have

attractedsignificantattentioninrecentyears.The

performanceoftheseSBDsismainlyinfluencedbythe

metal/semiconductorcontact.Theheightandwidthof

theSchottkybarrierdirectlyaffectthecurrent

conduction.Researchhasshownthatbyoptimizingthe

fabricationmethodsandselectingappropriatemetal

materials,theheightandwidthoftheSchottky

barriercanbereduced,leadingtoimproveddiode

performance.Additionally,characterizationand

testingofβ-Ga2O3-basedSBDshavedemonstratedtheir

potentialforhigh-power,high-voltage,andhigh-

temperatureapplications.

Inconclusion,thestudyofβ-Ga2O3-basedSBDsis

aho