A vertical Schottky diode rectifier was fabricated using a bulk nGaN wafer. Pt Schottky contacts were prepared on the Ga face and full backside ohmic contact was prepared on the N face by using TiAl. The root mean square surface roughnesses of the Ga and N faces are 0.61 and 4.7nm, respectively. A relatively high breakdown field of 5.46kVcm was achieved with no additional edge termination. The breakdown field decreases as the size of the device increases. The background electron concentration of the bulk GaN wafer was low (5×1015cm3), which may lead to a relatively high breakdown field even with no special edge termination. The forward turn-on voltage was as low as 2.4V at the current density of 100Acm2. The device exhibited an ultrafast reverse recovery characteristics (reverse recovery time <20ns).

1.
S. J.
Pearton
,
F.
Ren
,
A. P.
Zhang
, and
K. P.
Lee
,
Mater. Sci. Eng., R.
30
,
55
(
2000
).
2.
E. H.
Roderick
and
R. H.
Williams
,
Metal-Semiconductor Contacts
(
Oxford
, Oxford,
1988
).
3.
A.
Witek
,
Diamond Relat. Mater.
7
,
962
(
1998
).
4.
G. A.
Slack
,
J. Phys. Chem. Solids
34
,
321
(
1973
).
5.
G. T.
Dang
,
A. P.
Zhang
,
M. M.
Mshewa
,
F.
Ren
,
J.-I.
Chyi
,
C.-M.
Lee
,
C. C.
Chuo
,
J.
Han
,
S. N. G.
Chu
,
R. G.
Wilson
,
X. A.
Cao
, and
S. J.
Pearton
,
J. Vac. Sci. Technol. A
18
,
1135
(
2000
).
6.
A. Y.
Polyakov
,
N. B.
Smirnov
,
A. V.
Govorkov
,
G.
Dang
,
A. P.
Zhang
,
F.
Ren
,
X. A.
Cao
,
S. J.
Pearton
, and
R. G.
Wilson
,
J. Vac. Sci. Technol. B
18
,
1237
(
2000
).
7.
J.-I.
Chyi
,
C.-M.
Lee
,
C.-C.
Chuo
,
X. A.
Cao
,
G. T.
Dang
,
A. P.
Zhang
,
F.
Ren
,
S. J.
Pearton
,
S. N. G.
Chu
, and
R. G.
Wilson
,
J. Elast.
44
,
613
(
2000
).
8.
J. W.
Johnson
,
J. R.
LaRoche
,
F.
Ren
,
B. P.
Gila
,
M. E.
Overberg
,
C. R.
Abernathy
,
J.-I.
Chyi
,
C. C.
Chuo
,
T. E.
Nee
,
C. M.
Lee
,
K. P.
Lee
,
S. S.
Park
,
Y. J.
Park
, and
S. J.
Pearton
,
Solid-State Electron.
45
,
405
(
2001
).
9.
J. W.
Johnson
,
A. P.
Zhang
,
W.-B.
Luo
,
F.
Ren
,
S. J.
Pearton
,
S. S.
Park
,
Y. J.
Park
, and
J.-I.
Chyi
,
IEEE Trans. Electron Devices
49
,
32
(
2002
).
10.
B. S.
Kang
,
F.
Ren
,
Y.
Irokawa
,
K. W.
Baik
,
S. J.
Pearton
,
C.-C.
Pan
,
G.-T.
Chen
,
J.-I.
Chyi
,
H.-J.
Ko
, and
H.-Y.
Lee
,
J. Vac. Sci. Technol. B
22
,
710
(
2004
).
11.
U.
Karrer
,
O.
Ambacher
, and
M.
Stutzmann
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
2012
(
2000
).
12.
S.
Strite
and
H.
Morkoc
,
J. Vac. Sci. Technol. B
10
,
1237
(
1992
).
13.
M.
Trivedi
and
K.
Shenai
,
J. Appl. Phys.
85
,
6889
(
1999
).
14.
S. D.
Lester
,
F. A.
Ponce
,
M. G.
Craford
, and
D. A.
Steigerwald
,
Appl. Phys. Lett.
66
,
1249
(
1995
).
15.
L.
Sugiura
,
J. Appl. Phys.
81
,
1633
(
1997
).
16.
S.
Nakamura
,
M.
Senoh
,
N.
Iwasa
,
S.
Nagahama
,
T.
Yamada
, and
T.
Mukai
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
34
,
L1332
(
1995
).
17.
S.
Nakamura
,
M.
Senoh
,
S.
Hagahama
,
H.
Iwasa
,
T.
Yamada
,
T.
Matsushita
,
Y.
Sugimoto
, and
H.
Kiyoku
,
Appl. Phys. Lett.
70
,
1417
(
1997
).
18.
S. J.
Rosner
,
E. C.
Carr
,
M. J.
Ludowise
,
G.
Girolami
, and
H. I.
Erikson
,
Appl. Phys. Lett.
70
,
420
(
1997
).
19.
S. J.
Rosner
,
G.
Girolami
,
H.
Marchand
,
P. T.
Fini
,
J. P.
Ibbetson
,
L.
Zhao
,
S.
Keller
,
U. K.
Mishra
,
S. P.
DenBaars
, and
J. S.
Speck
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
2035
(
1999
).
20.
N. G.
Weimann
,
L. F.
Eastman
,
D.
Doppalapudi
,
H. M.
Ng
, and
T. D.
Moustakas
,
J. Appl. Phys.
83
,
3656
(
1998
).
21.
H. M.
Ng
,
D.
Doppalapudi
,
T. D.
Moustakas
,
N. G.
Weimann
, and
L. F.
Eastman
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
821
(
1998
).
22.
D. C.
Look
and
J. R.
Sizelove
,
Phys. Rev. Lett.
82
,
1237
(
1999
).
23.
S. J.
Pearton
,
C. R.
Abernathy
,
M. E.
Overberg
,
G. T.
Thaler
,
A. H.
Onstine
,
B. P.
Gila
,
F.
Ren
,
B.
Lou
, and
J.
Kim
,
Mater. Today
5
,
24
(
2002
).
24.
M.
Misra
,
A. V.
Sampath
, and
T. D.
Moustakas
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
1045
(
2000
).
You do not currently have access to this content.