Rectificador Schottky de equilibrio de carga de Ga2O3 de 10 kV operativo a 200 °C

Este trabajo demuestra un diodo Schottky de barrera lateral de Ga2O3 (SBD) con un voltaje de ruptura (BV) superior a 10 kV, el BV más alto reportado en dispositivos de Ga2O3 hasta la fecha. El SBD de 10 kV muestra una buena estabilidad térmica hasta 200 °C, que está entre las temperaturas operativas más altas reportadas en dispositivos de Ga2O3 de multi-kilovoltios. El diseño clave del dispositivo para lograr un BV tan alto es una estructura de campo de superficie reducido (RESURF) basada en óxido de níquel tipo p (NiO), que equilibra las cargas de depleción en el canal de n-Ga2O3 a alto voltaje. En BV, el SBD de Ga2O3 equilibrado en carga muestra un campo eléctrico lateral medio (campo E) superior a 4.7 MV/cm a 25 °C y superior a 3.5 MV/cm a 200 °C, ambos superiores al campo E crítico de GaN y SiC. El SBD de 10 kV muestra una resistencia en conducción específica de 0.27 cm² y un voltaje de activación de 1 V; a 200 °C, el primero se duplica y el segundo se reduce a 0.7 V. Estos resultados sugieren el buen potencial de los dispositivos de Ga2O3 para aplicaciones de potencia de media y alta tensión a alta temperatura.