Innovaties in bêta-galliumoxide metaalcontacten voor geavanceerde powerelektronica

Samenvatting

Ultra-wijd bandgap bêta-galliumoxide (β-Ga₂O₃) trekt aanzienlijke aandacht als veelbelovend halfgeleidermateriaal voor next-generation powerelektronica. Het bezit uitstekende materiaaleigenschappen zoals een wijd bandgap van 4,6–4,9 eV, een hoge doorbraak elektrisch veld van 8 MV/cm, en uitzonderlijke Baliga's figure of merit (BFOM), samen met superieure chemische en thermische stabiliteit. Deze kenmerken suggereren groot potentieel voor toekomstige toepassingen in vermogens- en optoelektronische apparaten. Echter, het kritieke kwestie van contacten tussen metaal en Ga₂O₃ beperkt de prestaties van β-Ga₂O₃ apparaten. In dit werk hebben we de vooruitgang op contacten van β-Ga₂O₃ MOSFETs gereviewd. Voor het verbeteren van contacteigenschappen worden vier hoofdaanpakken samengevat en gedetailleerd geanalyseerd, inclusief pre-behandeling, post-behandeling, meervoudige metaalelektrode, en het introduceren van een interlaag. Door vergelijking worden de laatste twee methoden intensief bestudeerd en zijn gunstiger dan de pre-behandeling die onvermijdelijk oncontroleerbare schade genereert. Tot slot worden conclusies en toekomstperspectieven voor het verbeteren van Ohmische contacten gepresenteerd.

Inleiding

Recent wordt galliumoxide (Ga₂O₃) beschouwd als veelbelovende kandidaat voor het prepareren van hoogvermogen en hoge-efficiëntie apparaten dankzij zijn uitstekende materiaaleigenschappen. Ga₂O₃ heeft vijf verschillende polymorfen, aangeduid als α-Ga₂O₃, β-Ga₂O₃, γ-Ga₂O₃, δ-Ga₂O₃ en ε-Ga₂O₃, waarvan β-Ga₂O₃ het meest thermodynamisch stabiel is en uitgebreid bestudeerd wordt. Met ultra-wijd bandgap van 4,6–4,9 eV is het theoretische doorbraak elektrisch veld (E_br) van 8 MV/cm voor β-Ga₂O₃ ongeveer drie keer groter dan dat van SiC of GaN, wat β-Ga₂O₃-gebaseerde apparaten in staat stelt gigantische schakelspanningen aan te kunnen. De geschiktheid van halfgeleiders voor vermogensapparaattoepassingen wordt meestal geëvalueerd door Baliga's figure of merit (BFOM). De BFOM van β-Ga₂O₃ is bijna driedeel zo groot als die van SiC en GaN, wat de geleidingsverlies aanzienlijk vermindert. Bovendien wordt de verzadigingselektronensnelheid theoretisch geschat op ongeveer 2 × 10⁷ cm/s, wat het aantrekkelijk maakt voor hoge-frequentie operaties. Een ander onderscheidend belang van β-Ga₂O₃ onder wijd-bandgap halfgeleiders is dat hoogwaardige einkristallen kosteneffectief gesynthetiseerd kunnen worden door smeltgroei-technieken. Daarnaast kunnen hoogwaardige n-type β-Ga₂O₃ epitaxiale films gerealiseerd worden door precieze doping met Sn, Si, Ge en Mg, en de verkregen elektrondichtheid varieert van 10¹⁶ tot 10¹⁹ cm⁻³. Vanwege de bovengenoemde voordelen over andere wijd-bandgap halfgeleiders toont β-Ga₂O₃ zijn mogelijkheden om een veelbelovend materiaal te zijn voor powerelektronica alsook extreme omgeving (hoge temperatuur, hoge spanning, en hoge straling) elektronica.

Veel veelbelovende β-Ga₂O₃ apparaten zijn gerapporteerd, inclusief Schottky-barrière diodes, MOSFETs, en diverse typen zonnblinde fotodetectoren. Onder deze apparaten zijn MOSFETs de meest voorkomende configuratie voor radiofrequentie en hoogvermogen operatie, wat volle uiting geeft aan zijn hoge E_br en BFOM. Echter, een van de uitdagingen voor β-Ga₂O₃ toepassing in MOSFET apparaten is de moeilijkheid om Ohmische contacten te vormen vergeleken met smalle-bandgap halfgeleiders. Gewoonlijk is een uitstekende Ohmische contact tussen de halfgeleider en de metaalelektrode essentieel voor hoogpresterende halfgeleiderapparaten. Lage-weerstandscontacten kunnen de spanningsval op de contact verminderen en daarmee de spanning over het kanaal vergroten, wat de ontworpen stroomdichtheid en hoge schakelsnelheden bewaakt. Bovendien dragen lage-weerstandscontacten bij aan het verminderen van warmteopwekking wat het zelfverhittingseffect kan verergeren.

Als gevolg is de fabricage van hoogwaardige Ohmische contacten een voorwaarde voor het bereiken van hoogpresterende apparaten. In deze review beginnen we met fundamentele concepten van metaal/halfgeleider contacten. In de "Aanpakken voor Ohmische Contacten" sectie wordt een samenvatting van recente significante vooruitgang op Ohmische contacten tot β-Ga₂O₃ gepresenteerd, en worden aanpakken voor Ohmische contacten besproken en geanalyseerd. Tot slot worden enkele perspectieven gegeven voor het verbeteren van Ohmische contacten tot β-Ga₂O₃ in de toekomst.

Basisfysica van Ohmische Contacten

Een Ohmisch contact is een metaal/halfgeleider junctie waarin geen barrière aan de interface de transport van ladingdragers belemmert, geïllustreerd in Fig. 1a. Integenstelling, een energiebarrière die aan de interface bestaat zal de ladingdragertransport tussen het metaal en de halfgeleider remmen, zoals duidelijk is uit Fig. 1b. Opvallend is dat contacten gevormd tussen wijd-bandgap halfgeleiders en metalen altijd Schottky zijn. Dus de contactweerstand hangt normaal af van de metaal/halfgeleider Schottky-barrièrehoogte (SBH) Φ_B. Voor een n-type halfgeleider volgt het de vergelijking:

$$ {q\Phi}_B={q\Phi}_m-{\chi}_s $$ (1)

Innovaties in bêta-galliumoxide metaalcontacten voor geavanceerde powerelektronica

waarbij Φ_m de werkfunctie van het metaal is en χ_s de elektronaffiniteit van de halfgeleider.

Zoals afgebeeld in Verg. (1), is het belangrijk om de SBH te verlagen om het Ohmische contact te vormen. Daarnaast kan hoge doping in halfgeleiders de vorming van Ohmische contacten vergemakkelijken, bijv. voor zwaar gedopte halfgeleiders (N_D > ~ 10¹⁸ cm⁻³) wordt de barrière smal genoeg om elektronen direct door de interface te laten tunnelen door significante bandbuiging van de conductieband, zoals getoond in Fig. 2. Niettemin zijn de dopingniveaus die in β-Ga₂O₃ bereikt kunnen worden doorgaans lager dan wat in Si bereikt kan worden, zoals het geval is met andere wijd halfgeleiders. Daarnaast spelen oppervlaktetoestanden ook een belangrijke rol in de vorming van Ohmische contacten die frequent gedefinieerd worden als gebieden met hoge recombinatiesnelheid. Die midden-bandgap defectniveaus geïnduceerd door oppervlaktetoestanden kunnen de ladingdragertransport helpen. Dit impliceert dat een goed Ohmisch contact gevormd kan worden door passende oppervlaktetoestanden in halfgeleiders te introduceren.

Een electrische kwantificering van de contactkenmerken is nodig om de kwaliteit van contacten te evalueren. Op dit moment is de specifieke contactweerstand ρ_C een van de veelgebruikte parameters om de prestaties van Ohmische contacten te beoordelen, typisch uitgedrukt in Ω ∙ cm². De specifieke contactweerstand is een zeer nuttige hoeveelheid die onafhankelijk is van de contactgeometrie en alleen betrekking heeft op de metaal/halfgeleider interface. Tot nu toe werd de laagste ρ_C van 4,6 × 10⁻⁶ Ω ∙ cm² gerapporteerd voor Ti/Au contacten tot β-Ga₂O₃. Wong et al. bereikten ook een lage ρ_C van 7,5 × 10⁻⁶ Ω ∙ cm² met Ti/Au contacten. Tot nu toe is veel moeite gedaan om contacten met lage ρ_C te verkrijgen, en typische waarden voor specifieke contactweerstanden spreiden zich over een bereik van 10⁻⁵–10⁻⁶ Ω ∙ cm² voor goede Ohmische contacten.

Aanpakken voor Ohmische Contacten

Tot nu toe zijn onderzoeken naar de intrinsieke eigenschappen van β-Ga₂O₃ voornamelijk uitgevoerd op de MOSFET-structuur, waarin twee soorten kanaalsynthesemethoden doorgaans worden gebruikt. Eén is de micromechanisch geëxfolieerde flak (nanomembraan); de andere is de epitaxiale β-Ga₂O₃ film op zijn native substraat, zoals samengevat in Tabel 1.

Normaal kunnen geëxfolieerde β-Ga₂O₃ flakken comfortabel en kosteneffectief naar elk substraat getransfereerd worden. Het is gevonden dat de materiaaleigenschappen van β-Ga₂O₃ flakken niet degenereren tijdens de exfoliatie, zoals bewijzen Raman-spectroscopie en atoommicroscopie, wat betekent dat de prestaties van MOSFETs gebaseerd op geëxfolieerde flakken vergelijkbaar zijn met die gebaseerd op epitaxiale lagen. Vanwege deze voordelen wordt deze methode aanbevolen om de elektrische kenmerken te bestuderen bestaande uit de dichtheid van interfaciale defecten, doorbraakspanning, oppervlakte-optische fononspreiding en thermische eigenschap, nl. zelfverhittingseffect.

Zoals samengevat in Tabel 1, kunnen methoden gebruikt om Ohmische contacten te verbeteren over het algemeen gecategoriseerd worden in drie typen: (1) pre-behandeling, (2) post-behandeling, en (3) meervoudige metaalelektrode. Daarnaast kan het introduceren van een interlaag ook superieure Ohmische contacten verkrijgen wat niet in Tabel 1 getoond wordt.

Pre-behandeling

De pre-behandeling wordt uitgevoerd voor metaaldepositie, inclusief ionimplantatie, plasmabombardement en reactieve-ion-etsen (RIE). Higashiwaki et al. demonstreerden dat contacten gevormd door Ti/Au stapel met de RIE pre-behandelingsproces bijna Ohmisch gedrag vertoonden, terwijl het monster zonder RIE-behandeling Schottky-gedrag vertoonde, geïllustreerd in Fig. 3. Het significante verschil kon toegeschreven worden aan de uittrekking van vrije zuurstofatomen die gegenereerd werden door continu bombardement door de blootgestelde Ga–O bindingen te breken, wat veel zuurstofvacatures achterliet die als donoren in β-Ga₂O₃ fungeren. Aan de andere kant zou het continue RIE-behandeling ook aanzienlijke oppervlaktetoestanden genereren die een belangrijke rol spelen tijdens contactvorming. Figuur 4 toont geassocieerde DC-uitgangskarakteristieken waaruit quasi-lineaire stroom bij lage drainspanning waargenomen kan worden. In hun latere werk, zoals gedemonstreerd in Fig. 5, vertoonden de uitgangskarakteristieken een goede lineaire relatie tussen de stroom en drainspanning waarbij Si-ionimplantatie en RIE samen toegepast werden op β-Ga₂O₃ en een extremelt lage specifieke contactweerstand van 8,1 × 10⁻⁶ Ω∙cm² werd bereikt. Omdat Si-atomen bekend zijn als ondiepe donoren met kleine activeringsenergieën in β-Ga₂O₃, zou het Ohmische gedrag verkregen door RIE en Si⁺ implantatie samen die door RIE alleen overtreffen. Daarnaast rapporteerde Zhou et al. hoogpresterende β-Ga₂O₃ veld-effect-transistoren met Ar-plasmabombardement vóór contactmetaldepositie. Het monster zonder Ar-bombardement vertoonde Schottky-contact. Het verschil kan toegeschreven worden aan de generatie van zuurstofvacatures en oppervlaktetoestanden tijdens het Ar-plasmabombardementproces, hetzelfde als RIE-behandeling.

Hoewel de bovengenoemde technieken de prestaties van Ohmische contacten kunnen verbeteren, zijn dergelijke technieken niet praktisch toepasbaar omdat de geïnduceerde schade meestal het laatste is wat procesingenieurs in halfgeleiderapparaten willen, en verder zijn schade-geïnduceerde Ohmische contacten niet altijd reproduceerbaar.

Om deze reden, naast de bovengenoemde traditionele technieken die frequent gebruikt worden voor het vormen van lage-weerstands Ohmische contacten, werd een relatief nieuwe techniek – spin-on-glass (SOG) doping – recentelijk geadopteerd, en een specifieke contactweerstand van 2,1±1,4 × 10⁻⁵ Ω∙cm² werd bereikt, wat de effectiviteit van de SOG-dopingtechniek verifieerde. Figuur 6 toont de uitgangskarakteristieken van SOG-gedopeerde β-Ga₂O₃ MOSFETs die uitstekend lineair gedrag vertoonden bij lage drainspanning. Vergeleken met ionimplantatie vermindert SOG-doping schade-geïnduceerde diffusie van soorten en verlaagt de kosten door de dure ionimplanter achter te laten. Vergelijkbaar met ionimplantaties is het basisprincipe achter deze technologie het doperen van de S/D-regio met ondiepe donoren. Omdat de superieure Ohmische contact kan bereikt worden met opzettelijk gedopeerde β-Ga₂O₃. Bijv. werd hoog gedopeerde β-Ga₂O₃ gebruikt om β-Ga₂O₃ veld-effect-transistoren te fabriceren met drainstromen boven 1,5 A/mm. De record hoge drainstroom is te wijten aan de zware doping in β-Ga₂O₃ wat een heel dunne depletielaag veroorzaakt, en elektronen kunnen gemakkelijk tunnelen door deze barrière wat leidt tot Ohmisch contactgedrag. Interessant kan de oriëntatie van het β-Ga₂O₃ oppervlak ook een invloed uitoefenen op het contactgedrag. Baik et al. rapporteerden dat dezelfde elektroden op β-Ga₂O₃ verschillende contacteigenschappen vertoonden, waarbij het monster op (2̅01) substraat zich gedroeg als Ohmische contacten terwijl het controlemonster op (010) Schottky-gedrag vertoonde. Dit kon toegeschreven worden aan verschillende Ga/O verhouding en dichtheid van dangling bonds bij specifieke oriëntaties.

Post-behandeling

De post-behandeling wordt uitgevoerd na metaaldepositie, voornamelijk verwijzend naar het uitgloeiproces. Uitgloei speelt een rol in het verminderen van schade geïnduceerd door eerdere procesmethoden zoals ionimplantatie en plasmabombardement. Daarnaast draagt het bij aan de vorming van een interlaag die de conductiebanddiscontinuïteit tussen het metaal en β-Ga₂O₃ kan verminderen. Opvallend is dat parameters zoals temperatuur, atmosfeer en uitgloeitijd een belangrijke invloed uitoefenen op de prestaties van apparaten. Het experiment over uitgloei in lucht en N₂ werd geïmplementeerd om het effect van uitgloeiatmosfeer op β-Ga₂O₃-gebaseerde Ohmische contacten te vergelijken. Zoals te zien is in Fig. 7, presteerde uitgloei in N₂ beter dan in lucht, wat toegeschreven kon worden aan het feit dat hogere zuurstofdeeltjesdruk in lucht de vorming van zuurstofvacatures onderdrukte. Echter, de afhankelijkheid van contactkenmerken van de temperatuur, atmosfeer en uitgloeitijd op contactkenmerken is onduidelijk; dus is het verder nodig om de parameters van het uitgloeiproces te optimaliseren.

Meervoudige Metaalelektrode

Een andere aanpak om Ohmische contacten te vormen is het verlagen van de SBH aan de metaal/halfgeleider interface. De SBH is het verschil tussen de werkfunctie van het metaal en de elektronaffiniteit van de halfgeleider. Op basis van deze herkenning zou men verwachten dat metalen met lage werkfunctie Ohmische contacten op β-Ga₂O₃ zouden vormen. Niettemin is het bewezen dat de werkfunctie niet de dominante factor is bij het vormen van Ohmisch contact.

Negen metalen gedeponeerd op β-Ga₂O₃ werden geselecteerd op basis van eigenschappen zoals werkfunctie, smelttemperatuur en oxidestabiliteit. De metaalwerkfunctie van Ti en elektronaffiniteit van onopzettelijk gedopeerde β-Ga₂O₃ zijn bekend als 4,33 eV en 4,00±0,05 eV respectievelijk, dus een barrière van 0,22 eV zou aan de interface moeten bestaan wat leidt tot Schottky-contact. Niettemin bleek dat Ti-contacten met een Au-cappinglaag Ohmisch waren met de laagste weerstand onder de negen metalen na uitgloei. Tegelijkertijd verkenden Baik et al. de afhankelijkheid van contacteigenschappen van Ti/Au en Ni/Au voor apparaten gebaseerd op geëxfolieerde β-Ga₂O₃ flakken. Het werd waargenomen dat de prestaties van MOSFETs met Ti/Au metaalelektroden die met Ni/Au metaalelektroden onder dezelfde uitgloeivoorwaarden overtreffen. Aanvankelijk werd overwogen dat de werkfuncties van Ni en Ti 5,01 eV en 4,33 eV zijn respectievelijk, dus Ti zou een Ohmisch contact gemakkelijker kunnen vormen dan Ni; echter studies door energiedispersieve spectroscopie (EDS) toonden aan dat het zuurstofatoompercentage in het β-Ga₂O₃ gebied afnam terwijl het zuurstofatoompercentage in Ti nabij de interface toenem na uitgloei, geïllustreerd in Fig. 8. Dit fenomeen wordt toegeschreven aan de uittrekking van zuurstofatomen uit β-Ga₂O₃ in Ti-metaal, wat leidt tot de vorming van zuurstofvacatures die als donoren fungeren. Bovendien kunnen tijdens het uitgloeiproces de versnelde uittrekking van zuurstofatomen in β-Ga₂O₃ reageren met Ti en Ti₂O₃ vormen wat nuttig is voor het vormen van Ohmische contacten vanwege de lage werkfunctie (3,6–3,9 eV). Daarom is de interfaciale reactie tussen metalen en β-Ga₂O₃ een belangrijke factor in het vormen van Ohmische contacten aan de metaal/halfgeleider interface.

Daarnaast is gevonden dat de meeste Ti/Au metaalelektroden gebruikt om Ohmische contacten te vormen geüteglod werden bij 450 °C of 470 °C door snelle thermische proces. Een vergelijkbare degradatiegedrag van contactkenmerken werd waargenomen wanneer de uitgloei boven 500 °C uitgevoerd werd in Ref. [55, 56], geïllustreerd in Fig. 7 en 9 respectievelijk. Yao et al. speculeerden dat een isolerende oxidelaag mogelijk gevormd werd bij verhoogde uitgloeitemperatuur, wat de ge degraderende contacten veroorzaakte. Niettemin observeerde Baik et al. dat het oppervlak van het gedeponeerde metaal veel ruwer was na 700 °C uitgloei door de intermengeleiding van metalen en de diffusie van gallium- en zuurstofatomen in metaalelektroden, wat toegeschreven werd als de reden voor degradatiegedrag. Duidelijk zijn de degradatiemechanismen van Ti/Au contacten tot β-Ga₂O₃ na hoge-temperatuuruitgloei nog steeds onder debat.

β-Ga₂O₃-gebaseerde apparaten met Ti/Au contacten kunnen niet voldoen aan de eis voor werken onder hoge temperatuur. Daarom, om degradatie van contactkenmerken bij verhoogde uitgloeitemperatuur te voorkomen, moeten complexere metaalstapels worden geadopteerd. Tot nu toe zijn Ti/Al/Au, Ti/Au/Ni en Ti/Al/Ni/Au metaalstapels gebruikt om elektrische contacten op β-Ga₂O₃ te vormen. Maar een uitgebreide vergelijking van contactkenmerken tussen deze metaalstapels is nog onvoldoende.

Mohammad en Greco et al. bespraken de rol van elke metaallaag in de complexe metaalstapels, wat enkele richtlijnen voor het verbeteren van Ohmische contacten opleverde. Het schematische van de metaalstapels is getoond in Fig. 10. Let op dat deze aanpak momenteel ontwikkeld wordt voor GaN-gebaseerde vermogensapparaten.

De eerste metaallaag op het substraat, aangeduid als contactlaag, moet een lage werkfunctie en goede heching aan het substraat hebben. Bovendien kan het ook de diffusie van bovenliggende metaallagen met grote werkfuncties in het substraat blokkeren. Op dit moment is Ti het hoofmetaal als contactlaag tot β-Ga₂O₃ vanwege de lage werkfunctie (4,33 eV) en goede heching aan het substraat. Daarnaast wordt de vorming van Ti₂O₃ en Ti₃O₅ met lagere werkfuncties dan Ti aan de interface begunstigd in het vormen van Ohmische contacten aangezien de oxiden de SBH verminderen en zuurstofvacatures achterlaten die als donoren fungeren. Echter, andere metalen met lage werkfuncties zoals Ta (3,1 eV) en Hf (3,9 eV) zijn nog niet verkend. De tweede overlappende laag met een lage werkfunctie moet in staat zijn om intermetallische verbindingen te vormen met de contactlaag om hun diffusie in de interface te voorkomen. Op dit moment wordt Al gebruikt als overlappende laag aangezien het aan deze eisen voldoet. De derde metaallaag (barrièrelaag) dient het doel om de in-diffusie van de bovenste metaallaag en uit-diffusie van lagere metaallagen te beperken. Ni is de meest gebruikte barrièrelaag voor β-Ga₂O₃. Er zijn andere goede kandidaten zoals Mo, Nb en Ir met hoge smeltpunten om Ni te substitueren wat verwacht wordt lagere reactiviteit en oplosbaarheid voor Au te hebben dan Ni. De vierde kaplaag fungeert als beschermende laag om oxidatie van onderliggende metalen te voorkomen of te minimaliseren. In de praktijk wordt Au gemeengoed gebruikt voor dit doel.

Introduceren van een Interlaag

Er zijn voornamelijk twee methoden om een interlaag aan de metaal/β-Ga₂O₃ interface te introduceren. Een is het vormen van een intermediaire halfgeleiderlaag (ISL) met lage werkfunctie door uitgloei, bijv. Ti₂O₃. De andere is het invoegen van de gedeponeerde ISL tussen het metaal en β-Ga₂O₃, wat intensief bestudeerd is. Vergeleken met de eerste methode is de laatste gunstiger om Ohmische contacten te vormen vanwege de hoge ladingdragerdichtheid van ISL. De bandkloofs van ISL's variëren van 3,5 tot 4,0 eV, zoals AZO (~3,2 eV), In₂O₃ (~2,9 eV) en IGZO (~3,5 eV). Typisch zijn de SBHs van verschillende metalen gedeponeerd op β-Ga₂O₃ in het bereik van 0,95–1,47 eV, zoals getoond in Fig. 11a. Niettemin vermindert de incorporatie van een dunne ISL de SBH, wat het makkelijker maakt voor elektronen om van het metaal naar de conductieband van β-Ga₂O₃ te transporteren, geïllustreerd in Fig. 11b. Bovendien kan de hoge dichtheid van elektronen in ISL de contactweerstand verder verminderen.

Onlangs werd AZO/Ti/Au gebruikt als elektroden op Si⁺-geïmplanteerde β-Ga₂O₃, en de verkregen specifieke contactweerstand was 2,82 × 10⁻⁵ Ω∙cm² na uitgloei. Oshima et al. bereikten platina/indium-tin-oxide (Pt/ITO) Ohmische contacten tot β-Ga₂O₃ met een breed processtemperatuurvenster. Het grote procesvenster van 900–1150 °C maakt realisatie van hoge-temperatuuroperatie mogelijk. En ITO/Ti/Au elektroden tot β-Ga₂O₃ werden ook gedemonstreerd door Carey et al. waarin het monster Ohmisch gedrag vertoonde met ρ_C van 6,3 × 10⁻5 Ω∙cm² na uitgloei. Zonder de ITO leverde dezelfde uitgloei geen lineaire stroom-spanningskarakteristieken. Deze resultaten verifiëren de effectiviteit van het toevoegen van ISL voor het verkrijgen van Ohmische contacten.

Opvallend werd een bel op het oppervlak van ITO/Ti/Au contacten waargenomen terwijl geen belvorming op de enkele ITO-laag zonder metaallaag erboven. Dit werd beschouwd als het resultaat van uittrekking van zuurstofatomen in de ITO-laag in de bovenliggende metaallagen. Daarom is het noodzakelijk om passende metalen of metaalstapels als capping-lagen op ITO te kiezen om degradatie van oppervlaktemorfologie te voorkomen.

Conclusies

In dit werk hebben we de significante vooruitgang in R&D van β-Ga₂O₃ MOSFETs samengevat. Niettemin zijn de contacten op β-Ga₂O₃ een van de sleutelissues die het potentieel voor toekomstige toepassing als hoge-frequentie en hoge-spanning apparaten beperken. Hoewel deze review een overzicht geeft van de state-of-the-art methoden voor het vormen van Ohmische contacten, is er nog veel ruimte om te verkennen, en een set beknopte perspectieven kan als volgt worden samengevat: (i) De temperatuurafhankelijkheid en degradatiemechanisme van contactkenmerken vereisen verder onderzoek voor duidelijke verduidelijking; (ii) Metalen met lage werkfunctie zoals Ta en Hf en metalen met hoge smeltpunt zoals Mo, Nb en Ir zijn de moeite waard om te screenen voor respectievelijk contactlaag en barrièrelaag; (iii) De optimale metaalstapels op β-Ga₂O₃ zijn nog niet volledig gerealiseerd, en een uitgebreide en systematische studie van metaalstapels tot β-Ga₂O₃ is imperatief voor het bereiken van lage-weerstands en thermisch stabiele Ohmische contacten; en (iv) Andere potentiële ISL's bestaande uit ZnO, IZO, IGZO, etc. blijven onontgonnen, evenals de invloed van varierende dikte en verhouding van ingrediënten van ISL's op de prestaties van de contacten. Samengevat, de studies over Ohmische contacten tot β-Ga₂O₃ zijn nogal oppervlakkig; we geloven dat dit onderwerp een van de gefocuste kwesties in de toekomst zal blijven. Hopelijk zouden de aanpakken voor het vormen van Ohmische contacten gepresenteerd in deze review instrumental zijn in het bereiken van hoogpresterende β-Ga₂O₃ apparaten.

Eentaps kamertemperatuur synthese van 10-nm 2D Ruddlesden-Popper perovskiet kwantumdots instelbare emissie Controleren van magnetische hysteres in nanostructuren via thermisch afgestemde RKKY-koppeling

Nanomaterialen

Metaal

Hars

vezel

Samengesteld materiaal