什么是氧化镓?
氧化镓(Ga2O3)是一种新兴的超宽带隙(UWBG)半导体,拥有4.8eV的超大带隙。作为对比,SiC和GaN的带隙为3.3eV,而硅则仅有1.1eV,那就让这种新材料拥有更高的热稳定性、更高的电压、再加上其能被广泛采用的天然衬底,让开发者可以轻易基于此开发出小型化,高效的大功率晶体管。这也是为什么在以SiC和GaN为代表的宽带隙(WBG)半导体器件方面取得了巨大进步的时候,Ga2O3仍然吸引了开发者的广泛兴趣。
从器件的角度来看,Ga2O3的Baliga品质因子要比SiC高出二十倍。对于各种应用来说,陶瓷氧化物的带隙约为5eV,远远高于SiC和GaN的带隙,后两者都不到到3.5eV。因此,这种陶瓷氧化物器件可以承受比SiC或GaN器件更高的工作电压,导通电阻也更低。
另一个角度看,易于制造的天然衬底,载流子浓度的控制以及固有的热稳定性也推动了Ga2O3器件的发展。相关论文表示,用Si或Sn对Ga2O3进行N型掺杂时,可以实现良好的可控性。尽管某些UWBG半导体(例如AlN,c-BN和金刚石)在BFOM图表中击败了Ga2O3,但它们的广泛使用受到了严格的限制。换而言之,AlN,c-BN和金刚石仍然缺乏高质量外延生长的合适衬底。