電界強度5 MV/cm、耐圧1844 Vを有するβ-Ga2O3トレンチMOSショットキーバリアダイオード

カテゴリ：研究会(論文単位)

論文No：EDD25073,SPC25205

グループ名：【C】電子・情報・システム部門 電子デバイス/【D】産業応用部門 半導体電力変換合同研究会

発行日：2025/10/20

タイトル(英語)：β-Ga2O3 Trench-MOS Schottky Barrier Diodes with Electric Field of 5 MV/cm and Breakdown Voltage of 1844 V

著者名：高塚 章夫(ノベルクリスタルテクノロジー),宮本 広信(ノベルクリスタルテクノロジー),前原 経利(フェニテックセミコンダクター),藤原 洋介(フェニテックセミコンダクター),佐々木 公平(ノベルクリスタルテクノロジー),倉又 朗人(ノベルクリスタルテクノロジー)

著者名(英語)： Akio Takatsuka(Novel Crystal Technology, Inc.),Hironobu Miyamoto(Novel Crystal Technology, Inc.),Tsunetoshi Maehara(Phenitec Semiconductor Corp.),Yosuke Fujiwara(Phenitec Semiconductor Corp.),Kohei Sasaki(Novel Crystal Technology, Inc.),Akito Kuramata(Novel Crystal Technology, Inc.)

キーワード：β－Ｇａ２Ｏ３,酸化ガリウム,トレンチ,ＭＯＳ,ショットキーバリアダイオード,ＭＯＳＳＢＤ,β-Ga2O3,Gallium oxide,Trench,Metal-oxide-semiconductor, Schottky barrier diode, MOSSBD

要約(日本語)：4インチウェハプロセスを用いて、アンペア級β-Ga2O3トレンチ型金属酸化膜半導体ショットキーバリアダイオード（MOSSBD）を開発した。デバイスは、新たに開発したMgイオン注入終端構造を設け逆方向特性改善を目指した。作製したMOSSBDの順方向特性立ち上がり電圧および特性オン抵抗は、それぞれ4.2mΩ·cm2と1.0Vであった。ブレークダウン電圧は-1844Vであり、電界強度とパワーデバイス性能指数はそれぞれ5.2MV/cmと0.71GW/cm2であった。

要約(英語)：We developed ampere-class β-Ga2O3 trench metal oxide semiconductor Schottky barrier diodes (MOSSBDs) using a 4-inch wafer process. The devices were fabricated with Mg-ion-implanted edge terminations to improve reverse characteristics. The typical specific on-resistance and turn-on voltage for the fabricated β-Ga2O3 trench MOSSBDs were 4.2 mΩ·cm2 and 1.0 V, respectively, while the maximum breakdown voltage was −1844 V. The device's corresponding electric field and power device figure of merit were 5.2 MV/cm and 0.71 GW/cm2, respectively. These results are the highest values among those reported for ampere-class β-Ga2O3 Schottky barrier diodes. By achieving a maximum electric field of more than 5 MV/cm, we have overcome one of the most difficult challenges in exceeding the performance of SiC power devices.

本誌：2025年10月23日-2025年10月24日電子デバイス/半導体電力変換合同研究会-1

本誌掲載ページ：93-97p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：1,122Kバイト