研究人員最新突破：可使用氧化鎵製造微電子

長期以來，硅一直是半導體和微電子技術領域最前沿的材料，但其仍存在一些限制，主要是功率應用的可擴展性。發揮半導體技術最大的潛力還需要更高能量密度的小型設計。

圖為具有光學定義的柵極橫向氧化鎵場效應晶體管的偽彩色平面視圖SEM像。從下到上：源極，柵極和漏極。金屬顯示為黃色和橙色，深藍色代表電介質材料，較淡的藍色表示氧化鎵基板。（圖片來源：美國俄亥俄州WPAFB的AFRL感測器部門）

透明導電氧化物是半導體技術領域中的新興材料，在可見光譜上能提供透明性和導電性的非凡組合。氧化鎵（Ga2O3）是一種帶隙極寬的導電氧化物，具有非常獨特的性能，可以在功率轉換中很好地工作。

最近發表在「應用物理快報」（AIP Publishing）的文章中，作者Masataka Higashiwaki和Jessen提出了一個使用氧化鎵來製造微電子的案例。作者專註於場效應晶體管（FET）的研究，這種器件可以從氧化鎵的大臨界電場強度中受益，Jessen認為它能夠被設計成具有更小几何尺寸的FET，它的質量和侵蝕性的摻雜分布，會損壞任何其他FET材料。

由於其電場強度，該材料在一系列應用中具有很大的靈活性，其還具有廣泛的電位傳導性和高擊穿電壓的能力。因此，氧化鎵可以縮放到最大程度。大面積的氧化鎵晶片也可以從熔體中生長，使製造成本達到最小。

作者還討論了Ga2O3晶片的製造技術，以及如何調節電子密度和空穴傳輸。他們的研究表明，單極Ga2O3將成為主要器件。論文還介紹了Ga2O3在不同類型場效應管中的應用，以及這種材料如何用於高功率、高壓和功率轉換應用。

Jessen說：「從研究的角度來看，氧化鎵確實令人興奮。我們剛剛開始了解這些設備在多個應用中的全部潛力，現在是進入該領域的最好時機。」

原文來自azom，原文題目為Researchers Pave Way for Gallium Oxide Microelectronics，由材料科技在線匯總整理。

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