Ga2O3 field-plated Schottky barrier diodes (FP-SBDs) were fabricated on a Si-doped n−-Ga2O3 drift layer grown by halide vapor phase epitaxy on a Sn-doped n+-Ga2O3 (001) substrate. The specific on-resistance of the Ga2O3 FP-SBD was estimated to be 5.1 mΩ·cm2. Successful field-plate engineering resulted in a high breakdown voltage of 1076 V. A larger-than-expected effective barrier height of 1.46 eV, which was extracted from the temperature-dependent current–voltage characteristics, could be caused by the effect of fluorine atoms delivered in a hydrofluoric acid solution process.
References
1.
H. H.
Tippins
, Phys. Rev. A
140
, A316
(1965
).2.
M.
Orita
, H.
Ohta
, M.
Hirano
, and H.
Hosono
, Appl. Phys. Lett.
77
, 4166
(2000
).3.
H.
He
, R.
Orlando
, M. A.
Blanco
, R.
Pandey
, E.
Amzallag
, I.
Baraille
, and M.
Rérat
, Phys. Rev. B
74
, 195123
(2006
).4.
T.
Onuma
, S.
Saito
, K.
Sasaki
, T.
Masui
, T.
Yamaguchi
, T.
Honda
, and M.
Higashiwaki
, Jpn. J. Appl. Phys.
54
, 112601
(2015
).5.
M.
Higashiwaki
, K.
Sasaki
, A.
Kuramata
, T.
Masui
, and S.
Yamakoshi
, Appl. Phys. Lett.
100
, 013504
(2012
).6.
A.
Kuramata
, K.
Koshi
, S.
Watanabe
, Y.
Yamaoka
, T.
Masui
, and S.
Yamakoshi
, Jpn. J. Appl. Phys.
55
, 1202A2
(2016
).7.
M.
Higashiwaki
, K.
Sasaki
, T.
Kamimura
, M. H.
Wong
, D.
Krishnamurthy
, A.
Kuramata
, T.
Masui
, and S.
Yamakoshi
, Appl. Phys. Lett.
103
, 123511
(2013
).8.
M.
Higashiwaki
, K.
Sasaki
, M. H.
Wong
, T.
Kamimura
, D.
Krishnamurthy
, A.
Kuramata
, T.
Masui
, and S.
Yamakoshi
, in Technical Digest-IEEE International Electron Devices Meeting
(2013
), pp. 28.7.1
–28.7.4
.9.
M. H.
Wong
, K.
Sasaki
, A.
Kuramata
, S.
Yamakoshi
, and M.
Higashiwaki
, IEEE Electron Device Lett.
37
, 212
(2016
).10.
M.
Higashiwaki
, K.
Sasaki
, K.
Goto
, K.
Nomura
, Q. T.
Thieu
, R.
Togashi
, H.
Murakami
, Y.
Kumagai
, B.
Monemar
, A.
Koukitu
, A.
Kuramata
, and S.
Yamakoshi
, in Technical Digest-73rd Device Research Conference
(2015
), pp. 29
–30
.11.
M.
Higashiwaki
, K.
Konishi
, K.
Sasaki
, K.
Goto
, K.
Nomura
, Q. T.
Thieu
, R.
Togashi
, H.
Murakami
, Y.
Kumagai
, B.
Monemar
, A.
Koukitu
, A.
Kuramata
, and S.
Yamakoshi
, Appl. Phys. Lett.
108
, 133503
(2016
).12.
K.
Nomura
, K.
Goto
, R.
Togashi
, H.
Murakami
, Y.
Kumagai
, A.
Kuramata
, S.
Yamakoshi
, and A.
Koukitu
, J. Cryst. Growth
405
, 19
(2014
).13.
H.
Murakami
, K.
Nomura
, K.
Goto
, K.
Sasaki
, K.
Kawara
, Q. T.
Thieu
, R.
Togashi
, Y.
Kumagai
, M.
Higashiwaki
, A.
Kuramata
, S.
Yamakoshi
, B.
Monemar
, and A.
Koukitu
, Appl. Phys. Express
8
, 015503
(2015
).14.
T.
Ambridge
and M. M.
Faktor
, J. Appl. Electrochem.
5
, 319
(1975
).15.
P.
Blood
, Semicond. Sci. Technol.
1
, 7
(1986
).16.
S. M.
Sze
and K. K.
Ng
, Physics of Semiconductor Devices
, 3rd ed. (Wiley
, New York
, 2007
), Chap. 3.17.
A. J.
Green
, K. D.
Chabak
, E. R.
Heller
, R. C.
Fitch
, Jr., M.
Baldini
, A.
Fiedler
, K.
Irmscher
, G.
Wagner
, Z.
Galazka
, S. E.
Tetlak
, A.
Crespo
, K.
Leedy
, and G. H.
Jessen
, IEEE Electron Device Lett.
37
, 902
(2016
).18.
E. H.
Rhoderick
, IEE Proc., I: Solid-State and Electron Devices
129
, 1
(1982
).19.
F. A.
Padovan
and R.
Stratton
, Solid State Electron.
9
, 695
(1966
).20.
T.
Hatakeyama
and T.
Shinohe
, Mater. Sci. Forum
389–393
, 1169
(2002
).21.
K. P.
Schoen
, J. M.
Woodall
, J. A.
Cooper
, and M. R.
Melloch
, IEEE Trans. Electron Devices
45
, 1595
(1998
).22.
J.
Suda
, K.
Yamaji
, Y.
Hayashi
, T.
Kimoto
, K.
Shimoyama
, H.
Namita
, and S.
Nagao
, Appl. Phys. Express
3
, 101003
(2010
).23.
H.
Umezawa
, T.
Saito
, N.
Tokuda
, M.
Ogura
, S.-G.
Ri
, H.
Yoshikawa
, and S.
Shikata
, Appl. Phys. Lett.
90
, 073506
(2007
).24.
M.
Passlack
, N. E. J.
Hunt
, E. F.
Schubert
, G. J.
Zydzik
, M.
Hong
, J. P.
Mannaerts
, R. L.
Opila
, and R. J.
Fischer
, Appl. Phys. Lett.
64
, 2715
(1994
).25.
D.
Gräf
, M.
Grundner
, D.
Lüdecke
, and R.
Schulz
, J. Vac. Sci. Technol. A
8
, 1955
(1990
).26.
S. W.
King
, J. P.
Barnak
, M. D.
Bremser
, K. M.
Tracy
, C.
Ronning
, R. F.
Davis
, and R. J.
Nemanich
, J. Appl. Phys.
84
, 5248
(1998
).27.
Y.
Sun
, Z.
Liu
, F.
Machuca
, P.
Pianetta
, and W. E.
Spicer
, J. Appl. Phys.
97
, 124902
(2005
).28.
N.
Hayafuji
, Y.
Yamamoto
, N.
Yoshida
, T.
Sonoda
, S.
Takamiya
, and S.
Mitsui
, Appl. Phys. Lett.
66
, 863
(1995
).29.
N.
Hayafuji
, Y.
Yamamoto
, T.
Ishida
, and K.
Sato
, Appl. Phys. Lett.
69
, 4075
(1996
).30.
Y.
Cai
, Y. G.
Zhou
, K. M.
Lau
, and K. J.
Chen
, IEEE Trans. Electron Devices
53
, 2207
(2006
).31.
H.
Mizuno
, S.
Kishimoto
, K.
Maezawa
, and T.
Mizutani
, Phys. Status Solidi (c)
4
, 2732
(2007
).32.
M.
Grundmann
, BandEng: Self-Consistent Poisson and Schrödinger Simulator, http://my.ece.ucsb.edu/mgrundmann/bandeng.htm.© 2017 Author(s).
2017
Author(s)
You do not currently have access to this content.
