2026年8月に調査した最新論文の中で個人的に興味深かった論文を以下に紹介する。
600 V/1 A Enhancement-Mode β-Ga2O3 MOSFETs With Graded Doping Engineering
H. Yue, C. Wang, H. Zhou, J. Zhao, Y. Hao and J. Zhang
Xidian University(China)
IEEE Electron Device Letters, vol. 47, no. 8, pp. 1535-1538, Aug. 2026
DOI:https://doi.org/10.1109/LED.2026.3701514
[要旨]
傾斜チャネルドーピング構造とリセスゲート技術を組み合わせ、エンハンスメントモード(Eモード/ノーマリオフ)動作の酸化ガリウム(β-Ga2O3)MOSFETを開発した。ゲート直下の高濃度層を選択エッチングして意図的未添加(UID)層を露出させることで、高い再現性をもつしきい値電圧(Vth)9 Vを実現した。小型小チャネル幅素子で破壊電圧(BV)2.46 kV、出力電力性能指数(P-FOM)318 MW/cm2を達成し、さらに大型大幅素子(20 mm幅)で Vth=9 Vを維持したまま 620 V / 1.1 A という大電流・高耐圧動作を実証した。
[従来研究との新規性]
Eモード Ga2O3 MOSFETにおける1 A超・600 V超の同時達成: 従来困難であった「高しきい値電圧(9 V)」「高電流(1.1 A)」「高耐圧(620 V)」を大面積パワー素子で初めて同時に実証した点。
過去最高のパワー性能指数(P-FOM=318 MW/cm2)の樹立: 傾斜ドーピングとダブルFP構造の融合により、Eモード型酸化ガリウムFETの限界性能記録を更新した点。
Impact of Dry-Etching and Surface Repair on the Electrical Performance and Reliability of β-Ga2O3 Schottky Barrier Diodes
M. Zhang et al.
Nanjing University of Posts and Telecommunications, National and Local Joint Engineering Laboratory for RF Integration and Micro-Assembly Technologies(China)
IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 73, no. 8, pp. 4809-4816, Aug. 2026
DOI:https://doi.org/10.1109/TED.2026.3708113
[要旨]
プラズマドライエッチングが酸化ガリウム(β-Ga2O3)ショットキーバリアダイオード(SBD)の初期特性および長期信頼性に及ぼす悪影響と、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)湿式処理による修復効果を解明した。ドライエッチングはショットキーバリアの不均一性を広げ、逆方向リーク電流を増加させる一方、TMAH処理は表面欠陥を強力に修復してバリアの均一性を回復させる。オン状態の信頼性試験(MSM評価)において、エッチング処理素子はターンオン電圧(Von)が大幅にシフト(7 Vストレスで23.85%、400 K加熱下で34.56%)し劣化したが、TMAH処理素子は未エッチング品(11.51%)と同等以上の高い安定性(10.78%)を示した。
[従来研究との新規性]
ドライエッチングダメージがGa2O3 SBDの「長期信頼性」に与える定量的リスクの解明: 静的な静特性(初期リーク電流等)以上に、ストレス下での素子劣化(Von変動やトラップ伝導)がプラズマダメージに極めて敏感である事実を初めて証明した点。
TMAH湿式修復プロセスによる「初期特性と長期信頼性の同時完全リカバリー」の実証: 単に初期特性を戻すだけでなく、高温・高電圧ストレス下でも長期間安定して動作するウエハ洗浄・修復手法を確立した点。
※なお、翻訳・要約にはGeminiアプリを活用した。