日本 Ｔｏｙｏｄａ Ｇｏｓｅｉ公司研發總部的研究人員近日在《應用物理快訊》雜誌上發表了研究報告，稱最新研發出垂直取向的氮化鎵基之晶体管，其阻斷电壓超過１ｋＶ。這一研究進展對氮化物元件在汽車以及相關領域的應用十分重要。較低的電阻可減少功耗和發熱，這一特性吸引了許多研究者將注意力放在氮化鎵的纳米电子應用。往昔的研究主要集中在横向氮化鎵和鋁鎵氮晶体管上，這两種結構可提供較高的移動速率和覺低的電阻。然而，這類结構在擊穿电壓和阙值电壓参数上却受到限制，除非改變元件尺寸,所以這類结構並不適用於汽車類應用。Ｔｏｙｏｄａ Ｇｏｓｅｉ公司研發團隊近日的研究成果有望克服以上的限制。研究團隊採用了垂直取向的新型設計，之前的工作已經證實，在垂直方向上，通過增加漂移區厚度，可提升擊穿電壓，而不用改變元件尺寸。但在保持較低導通電阻的前提下，這類設計目前仍然受限於元件的阻斷电壓。 研究者們表示：“我們重新設計了溝道的厚度、摻雜濃度以及漂移層，目的是减小外延層的電阻，同時保持阻斷電壓大於１．２ｋＶ。”同時採用了六角形的溝槽栅，以提升單位面積的栅寬，而减小特定的導通電阻值。這些改變進一步提升了１．２ｋＶ 級别的垂直氮化鎵 ＭＯＳＦＥＴ 的性能，導通電阻可小於２ｍΩ ｃｍ２。
資料來源: Semiconductor Information , (2015-05) (夏宏中提供)