近来，第68届IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM,国际电子器材大会)在美国旧金山举行。IEEE IEDM是一个年度微电子和纳电子学术会议，是陈述半导体和电子器材技能、规划、制作、物理和建模等范畴的要害技能打破的国际尖端论坛，其与ISSCC、VLSI并称为集成电路与半导体范畴的“奥林匹克盛会”。我国科大国家示范性微电子学院龙世兵教授课题组两篇关于氧化镓器材的研讨论文（高功率氧化镓肖特基二极管和氧化镓光电勘探器）成功被大会接纳，这也是我国科大初次以榜首作者单位在IEEE IEDM上宣布论文。
怎么开发出有用的边际终端结构，缓解肖特基电极边际电场是现在氧化镓肖特基二极管研讨的热门。因为氧化镓P型掺杂现在没有处理，PN结相关的边际终端结构一直是难点。该作业根据氧化镓异质PN结的前期研讨根底（Weibing Hao, et.al.，inproc.ISPSD, 105，2022），将异质结终端扩展结构（Junction Termination Extension, JTE）成功应用于氧化镓肖特基二极管。该研讨经过合理规划优化JTE区域的电荷浓度，保证不影响二极管正向特性的一起最大化削弱肖特基边际电场，然后有用提高器材的耐压才能。优化后的器材完成了2.9 mΩ·cm2的低导通电阻和2.1kV的高击穿电压，其功率品质因数高达1.52 GW/cm2。此外，使用该优化工艺成功制备并封装了大面积的氧化镓肖特基二极管，器材正向偏压2V下电流密度到达180A/cm2，反向击穿电压高达1.3kV。研讨成果以“High-Performance Vertical β-Ga2O3Schottky Barrier Diodes Featuring P-NiO JTE with Adjustable Conductivity”为题宣布在IEDM 2022上，且获选为Top Ranked Student Paper。论文榜首作者为我校微电子学院博士生郝伟兵，微电子学院龙世兵教授和徐光伟特任副研讨员为论文一起通讯作者。
图1结终端扩展氧化镓肖特基二极管。（a）器材结构示意图。（b）具有不一样JTE区域电荷浓度的器材击穿特性比较。（c）封装器材反向恢复特性测验电路。（d）与已报导的氧化镓肖特基二极管的功能比较。
光电勘探器在方针盯梢、环境监督测定、光通信、深空探究等许多范畴发挥着逐步重要的效果。呼应度和呼应速度是光电勘探器的两个要害的功能参数，但是这两个方针之间有着限制联系，此消彼长。因为缺少老练的资料缺点操控技能，该问题在以氧化镓资料为代表的超宽禁带半导体勘探器中尤为杰出。龙世兵教授团队经过引进额定的辅佐光源完成对向光栅（OPG）调控计划（图2a），来缓解上述限制联系。该OPG计划下的Ga2O3/WSe2结型场效应晶体管勘探器在方针光（深紫外）照耀下表现出负向光栅效应（NPG），器材的阈值电压往负向移动（图2b）；与之相反，辅佐光源（可见光）照耀使器材表现出正向光栅效应（PPG），器材的阈值电压往正向移动；在方针光及辅佐光一起照耀下，器材整合了正、负对向光栅效应，但整体表现为阈值电压朝负向移动。OPG计划有用按捺器材内严峻的继续光电导效应，器材的呼应速度明显提高（图2c）。此外，如图（2d）所示，OPG调控计划中引进的辅佐性可见光对器材的光/暗电流比和呼应度等要害方针几乎不发生必定的影响。终究，当OPG计划中的可见光常开，在仅献身10.4 %的呼应度的情况下即完成了1200倍呼应速度的提高，成功削弱了呼应度和呼应速度之间的限制联系。特别地，当经过反应电路操控辅佐光源仅在器材呼应的下降沿触发，将在无呼应度献身的情况下完成呼应速度的数量级提高。该作业提出了一种光电勘探器芯片内千万像素同享一颗辅佐LED即可缓解呼应度与呼应速度之间的限制联系的战略，对光电勘探芯片归纳功能的提高有重要的参阅含义。研讨成果以“Alleviating the Responsivity-Speed Dilemma of Photodetectors via Opposite Photogating Engineering with an Auxiliary Light Source beyond the Chip”为题宣布在IEDM 2022上。我校微电子学院龙世兵教授和赵晓龙特任副研讨员为论文的一起通讯作者，微电子学院博士生邹燕妮为论文榜首作者，硕士生曾妍和博士生谭鹏举为论文的一起榜首作者。
上述两项研讨得到了国家自然科学基金、我国科学院和科技委等的赞助，也得到了我国科大微纳研讨与制作中心、我国科大信息科学实验中心、富芯微电子公司等在器材制备、仿真模仿及封装方面的支撑。
