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氧化镓(Ga2O3)作为第三代新型半导体材料,具备禁带宽度大、临界击穿场强高等特点,这些性质优于传统第三代半导体材料Si C和Ga N。目前,对氧化镓肖特基二极管的研制已经达到氧化镓材料的极限,鉴于氧化镓材料p型材料的欠缺,为了实现功率更大,散热性更强,稳定性更好的大功率器件,采用其他p性材料与n型β-Ga2O3组成性能优良的异质结器件是新的研究方向,本文的主要研究内容和结果如下:第一,本文基于制备n-Ga2O3/p-Ga N异质结二极管,首先探究了Ar等离子体处理对β-Ga2O3欧姆特性的影响。Ar等离子体处理使TLM图形的接触电阻从4.67Ω·mm降为2.01Ω·mm,降低为未处理的43%;TLM的薄膜方块电阻(RSH)从未处理的1.71kΩ/□降低为1.68 kΩ/□。Ar等离子体处理可以在β-Ga2O3表面激发产生氧空位,从而提高β-Ga2O3表面的电子浓度,对β-Ga2O3的Ti/Au欧姆接触有明显的改善。第二,本文对n-β-Ga2O3/p-Ga N异质结二极管的导电机理进行了研究分析。使用氧化镓机械剥离与转移技术成功制备了n-β-Ga2O3/p-Ga N异质结二极管,对其进行完备的测试,得出以下结论:器件的内建电势(VD)为3.4 V,n型β-Ga2O3的电子浓度为2.9×1017cm-3,p型Ga N的有效空穴浓度为1.3×1017cm-3,异质结两侧的空间电荷区宽度分别为1.34μm和0.60μm,内置电势分别为2.36 e V和0.95 e V并以此构建器件能带图。利用高低频(CLF–CHF)法得到器件的界面态密度(Dit)为2.3~5.3×1013e V-1cm-2。在室温下,电压偏置为±20 V时的器件电流开关比达到106,开启电压为3.9~4.3 V,器件具备优良的整流特性。器件正向电流可分为三个区域对应三种电流输运机理,复合-隧穿机制(区域I:10-9-7 A),陷阱电荷限制的空间电荷限制电流(区域II:10-7A?I?10-4A)和单载流子(电子)的空间电荷限制电流(SCLC)(区域III:I>10-4A)。在区域II陷阱呈现指数分布,得到器件在低温区间(25 oC-75 oC)和高温区间(87.5 oC-150 oC)呈现不同的陷阱电荷激活能和器件陷阱电荷浓度,分别为0.113 e V、1.63×1016cm-3和0.109 e V、1.71×1016 cm-3。器件的反向电流为陷阱电荷限制的空间电荷限制电流,指数分布的陷阱电荷浓度确定为1.7355×1017cm-3,反向电流传导机制与器件正向特性的区域II相一致,陷阱电荷限制的空间电荷限制电流在器件的电流传导中起重要作用,陷阱电荷对器件反向特性的影响更为显著。第三,对制备工艺进一步优化,使用厚度50 nm氧化铝作为隔离保护层,探究超临界二氧化碳(SCCO2)处理对器件特性的影响。对于器件的正向特性,SCCO2处理使得器件的理想因子由4.35降为3.18,器件隧穿电流的比重下降,明显抑制了器件的界面陷阱,但是SCCO2处理并未改变器件的导电机制,没有对器件形成负面影响。对于器件的反向特性,SCCO2处理使得器件击穿电压提高至-134.8 V,比未处理器件的击穿电压(-71.4 V)提高了89%,可以证明SCCO2处理能够携带H2O分子到达异质结界面处,使异质结界面处的镓的悬挂键(Ga-)结合水中羟基(-OH),减少异质结界面的悬挂键以提升器件的反向特性。