关于GaN基肖特基二级管结终端设计的思路探讨

天津赛米卡尔科技有限公司技术团队近期对GaN基肖特基二极管（SBD） 器件的边缘结终端进行了设计与器件制备［图1（a）］，该器件架构解决了传统沟槽MOS型肖特基二极管（TMBS） 器件沟槽边缘处电场过大和正向导通状态下面临的电流拥挤问题［如图1（b）和（c）所示］；同时，技术团队利用半导体仿真技术对相关器件物理机理进行了详细诠释和论述。

该成果被发表在应用物理学领域SCI 期刊 AIP Advances 11， 045316 （2021）。

TMBS器件通过电荷耦合效应（charge-coupling effect）可以有效减小金属/半导体接触界面的电场强度，一方面可以降低镜像力导致的反向工作状态下漏电流增加的问题，同时可以提高器件的击穿电压；然而垂直沟槽的TMBS器件架构在沟槽边缘处电场过强，因此为了减小沟槽处的电场强度，需要对侧壁绝缘层的厚度及介电常数进行适当选择。

另外，垂直沟槽的TMBS器件电流拥挤效应较为严重，容易造成严重的复合效应，因此漂移层的电导调制效应显著降低；而采用倾斜沟槽的TMBS器件可以解决上述问题。

图 1 （a） GaN 基肖特基二极管（SBD） 器件的边缘终结构图，（b） 沟槽边缘电场强度分布图，（c） 横向电流分布图。

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