Transistors à effet de champ métal-semi-conducteur en oxyde de gallium (Ga2O3) sur substrats monocrystallins β-Ga2O3 (010)

Nous rapportons une démonstration de transistors à effet de champ métal-semi-conducteur en oxyde de gallium (Ga2O3) à cristal unique (MESFETs). Une couche de Ga2O3 dopée au Sn a été déposée sur un substrat semi-isolant β-Ga2O3 (010) par épitaxie en faisceau moléculaire. Nous avons fabriqué un MESFET circulaire avec une longueur de grille de 4 μm et un espacement entre source et drain de 20 μm. Le dispositif a montré une action de transistor idéale représentée par la modulation du courant de drain due à la variation de la tension de grille (VGS). Une caractéristique complète de pinçage du courant de drain a également été obtenue pour VGS −20 V, et la tension de claquage à l'état recherché à trois terminaux était supérieure à 250 V. Un faible courant de fuite de drain de 3 μA à l'état recherché a conduit à un rapport de courant de drain on/off élevé d'environ 10 000. Ces caractéristiques du dispositif obtenues à un stade précoce indiquent le grand potentiel des dispositifs électriques à base de Ga2O3 pour les applications futures en dispositifs de puissance.