リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Mg-implanted bevel edge termination structure for GaN power device applications」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。
リケラボ

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Mg-implanted bevel edge termination structure for GaN power device applications

Matys, Maciej Ishida, Takashi Nam Kyung Pil Sakurai, Hideki Narita, Tetsuo Uesugi, Tsutomu Bockowski, Michal Suda, Jun Kachi, Tetsu 名古屋大学

2021.03.03

概要

Herein, we propose and demonstrate the edge termination for GaN-based one-sided abrupt p–n junctions. The structure is comprised of a combination of a shallow negative bevel mesa and selective-area p-type doping under the mesa. Based on the Technology Computer Aided Design (TCAD) simulation, the maximum electric field at the junction edge is markedly reduced to approximately 1.3 times that of the parallel-plane electric field in the proposed structure, which is almost half of the unimplanted diode. The TCAD simulation also shows that the shallow mesa angle of 6° effectively reduces the optimum acceptor concentration (Na) in the implanted region and enhances the breakdown voltage. The optimum Na value can be covered by the proposed technology based on the Mg-ion implantation and subsequent ultra-high-pressure annealing (UHPA). Using the formation of the shallow bevel mesa, the Mg-ion implantation, and the UHPA process, we experimentally demonstrate the p–n diodes with a breakdown voltage over 600 V, which is in good agreement with the TCAD simulation. The proposed method can be applied to a vertical trench-gate metal-oxide-semiconductor field-effect transistor with a high figure-of-merit.

論文の公開元へ

この論文で使われている画像

関連論文

関連論文をもっと見る

参考文献

1. H. Nie, Q. Diduck, B. Alvarez, A. P. Edwards, B. M. Kayes, M. Zhang, G. Ye, T. Prunty, D. Bour, and I. C. Kizilyalli, IEEE Electron Device Lett. 35, 939–941 (2014).

2. D. Shibata, R. Kajitani, M. Ogawa, K. Tanaka, S. Tamura, T. Hatsuda, M. Ishida, and T. Ueda, in IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) (IEEE, 2016), p. 248.

3. T. Oka, T. Ina, Y. Ueno, and J. Nishii, Appl. Phys. Express 8, 054101 (2015).

4. R. Tanaka, S. Takashima, K. Ueno, H. Matsuyama, and M. Edo, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 59, SGGD02 (2020).

5. H. Amano, Y. Baines, E. Beam, M. Borga, T. Bouchet, P. R. Chalker, M. Charles, K. J. Chen, N. Chowdhury, R. Chu, C. De Santi, M. M. De Souza, S. Decoutere, L. D. Cioccio, B. Eckardt, T. Egawa, P. Fay, J. J. Freedsman, L. Guido, O. H€aberlen, G. Haynes, T. Heckel, D. Hemakumara, P. Houston, J. Hu, M. Hua, Q. Huang, A. Huang, S. Jiang, H. Kawai, D. Kinzer, M. Kuball, A. Kumar, K. B. Lee, X. Li, D. Marcon, M. M€arz, R. McCarthy, G. Meneghesso, M. Meneghini, E. Morvan, A. Nakajima, E. M. S. Narayanan, S. Oliver, T. Palacios, D. Piedra, M. Plissonnier, R. Reddy, M. Sun, I. Thayne, A. Torres, N. Trivellin, V. Unni, M. J. Uren, M. Van Hove, D. J. Wallis, J. Wang, J. Xie, S. Yagi, S. Yang, C. Youtsey, R. Yu, E. Zanoni, S. Zeltner, and Y. Zhang, J. Phys. D: Appl. Phys. 51, 163001 (2018).

6. T. Kachi, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 53(10), 100210–100211 (2014).

7. T. Narita, H. Yoshida, K. Tomita, K. Kataoka, H. Sakurai, M. Horita, M. Bockowski, N. Ikarashi, J. Suda, T. Kachi, and Y. Tokuda, J. Appl. Phys. 128, 090901 (2020).

8. I. C. Kizilyalli, A. P. Edwards, O. Aktas, T. Prunty, and D. Bour, IEEE Trans. Electron Devices 62, 414 (2015).

9. T. Hashizume, K. Nishiguchi, S. Kaneki, J. Kuzmik, and Z. Yatabe, Mater. Sci. Semicond. Process. 78, 85–95 (2018).

10. Z. Yatabe, J. Asubar, and T. Hashizume, J. Phys. D: Appl. Phys. 49, 393001 (2016).

11. U. K. Mishra, L. Shen, T. E. Kazior, and Y. F. Wu, Proc. IEEE 96, 287 (2008).

12. T. Ueda, M. Ishida, T. Tanaka, and D. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 53, 100214 (2014).

13. A. M. Ozbek and B. J. Baliga, IEEE Electron Device Lett. 32, 300 (2011).

14. J. J. Wierer, J. R. Dickerson, A. A. Allerman, A. M. Armstrong, M. H. Crawford, and R. J. Kaplar, IEEE Trans. Electron Devices 64(5), 2291 (2017).

15. T. Niwa, T. Fujii, and T. Oka, Appl. Phys. Express 10, 091002 (2017).

16. T. J. Anderson, B. N. Feigelson, F. J. Kub, M. J. Tadjer, K. D. Hobart, M. A. Mastro, J. K. Hite, and C. R. Eddy, Jr., Electro. Lett 50, 197 (2014).

17. D. Ji, S. Li, B. Ercan, C. Ren, and S. Chowdhury, IEEE Electron Device Lett. 41, 264–267 (2020).

18. H. Fukushima, S. Usami, Y. Ando, A. Tanaka, M. Deki, M. Kushimoto, S. Nitta, Y. Honda, and H. Amano, Appl. Phys. Express 12, 026502 (2019).

19. H. Fu, K. Fu, X. Huang, H. Chen, I. Baranowski, T.-H. Yang, J. Montes, and Y. Zhao, IEEE Electron Device Lett. 39, 1018 (2018).

20. H. Ohta, N. Asai, F. Horikiri, Y. Narita, T. Yoshida, and T. Mishima, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 58, SCCD03 (2019).

21. D. Ji, C. Gupta, S. H. Chan, A. Agarwal, W. Li, S. Keller, U. K. Mishra, and S. Chowdhury, in IEEE International Electron Devices Meeting, Technical Digest (2017), p. 9.4.1.

22. C. Gupta, S. H. Chan, A. Agarwal, N. Hatui, S. Keller, and U. K. Mishra, IEEE Electron Device Lett. 38, 1575 (2017).

23. D. Ji, A. Agarwal, H. Li, W. Li, S. Keller, and S. Chowdhury, IEEE Electron Device Lett. 39, 863 (2018).

24. M. Kodama, M. Sugimoto, E. Hayashi, N. Soejima, O. Ishiguro, M. Kanechika, K. Itoh, H. Ueda, T. Uesugi, and T. Kachi, Appl. Phys. Express 1, 021104 (2008).

25. R. Li, Y. Cao, M. Chen, and R. Chu, IEEE Electron Device Lett. 37, 1466 (2016).

26. T. Ishida, K. Pil Nam, M. Matys, T. Uesugi, J. Suda, and T. Kachi, Appl. Phys. Express 13, 124003 (2020).

27. T. Maeda, T. Narita, H. Ueda, M. Kanechika, T. Uesugi, T. Kachi, T. Kimoto, M. Horita, and J. Suda, IEEE Electron Device Lett. 40, 941 (2019).

28. A. T. Binder, J. R. Dickerson, M. H. Crawford, G. W. Pickrell, A. A. Allerman, P. Sharps, and R. J. Kaplar, in IEEE 7th Workshop on Wide Bandgap Power Devices and Applications (WiPDA), Raleigh, NC, USA (2019), pp. 281–285.

29. K. Zeng and S. Chowdhury, IEEE Trans. Electron Devices 67, 2457 (2020).

30. H. Sakurai, M. Omori, S. Yamada, Y. Furukawa, H. Suzuki, T. Narita, K. Kataoka, M. Horita, M. Bockowski, J. Suda, and T. Kachi, Appl. Phys. Lett. 115, 142104 (2019).

31. H. Sakurai, T. Narita, M. Omori, S. Yamada, A. Koura, M. Iwinska, K. Kataoka, M. Horita, N. Ikarashi, M. Bockowski, J. Suda, and T. Kachi, Appl. Phys. Express 13, 086501 (2020).

32. K. Sierakowski, R. Jakiela, B. Lucznik, P. Kwiatkowski, M. Iwinska, M. Turek, H. Sakurai, T. Kachi, and M. Bockowski, Electronics 9, 1380 (2020).

33. T. Maeda, T. Narita, S. Yamada, T. Kachi, T. Kimoto, and M. Horita, in IEEE International Electron Devices Meeting, Technical Digest (2019), pp. 4.2.1–4.2.4.

34. K. Kataoka, T. Narita, H. Iguchi, T. Uesugi, and T. Kachi, Phys. Status. Solidi B 255, 1700379 (2018).

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文
を
一発検索！

この論文の関連論文を見る