Tuning the interfacial properties of stacked gate dielectrics on silicon carbide by inserting h-BN layer

材料科学 钝化 光电子学 电介质 电容器 碳化硅 栅极电介质 宽禁带半导体 高-κ电介质 电流密度 泄漏(经济) 功率密度 图层(电子) 带偏移量 低介电常数 偏移量(计算机科学) 退火(玻璃) 阈值电压 电压 原子层沉积 电气工程 功率半导体器件 介电强度 逻辑门 数码产品 普尔-弗伦克尔效应 电容 电力电子 态密度 薄膜
作者
Xuan Tang,Jingren Chen,Zhanwei Shen,Yuyang Miao,Ji Jiang,Xiaogang Zhu,Yu Huang,Jingtao Xu,Hangshuo Shi,Shizhong Yue,Feng Zhang,Xingwang Zhang,Zhijie Wang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:127 (15)
标识
DOI:10.1063/5.0291161
摘要

Silicon carbide (SiC) has significant potential for applications in high-voltage, high-temperature, and high-power devices, such as fast charging systems, grid-connected power systems, and switching power supplies. However, the performance of SiC-based metal–oxide–semiconductor field-effect-transistor devices is greatly limited by low channel mobility due to the high density of interface states at the SiO2/SiC interface. To address the issue of interface states, we have fabricated SiC-based metal–insulator–semiconductor capacitors featuring a stacked gate dielectric architecture (h-BN/Al2O3) and compared the effects of inserting h-BN thickness on the electrical properties of these capacitors. The insertion of a thin h-BN layer reduces the interface state density by more than two orders of magnitude compared to the structure with a single Al2O3 dielectric. Moreover, the stacked gate dielectric results in a notable reduction in the leakage current density from 5.19 × 10−2 to 3.78 × 10−9 A/cm2 at 4 MV/cm, accompanied by a reduction in the flatband voltage shift from 0.14 to 0.07 V. Such benefits originate from the improved band offset of 2.22 eV and the N atom passivation effect between the h-BN and SiC. These results present a practical solution for enhancing the performance of SiC/h-BN nanoelectronics, optoelectronics, and power electronics devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
拼搏的黑夜完成签到,获得积分10
刚刚
卡卡发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
充电宝应助怕黑啤酒采纳,获得10
3秒前
灯箱发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
太想科研了完成签到,获得积分10
4秒前
小蘑菇应助小何采纳,获得10
5秒前
kunyuli完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
刘子完成签到,获得积分10
6秒前
小面脑袋发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
woods完成签到,获得积分10
10秒前
天道酬勤完成签到,获得积分10
10秒前
打打应助刘子采纳,获得10
10秒前
卡卡完成签到,获得积分20
12秒前
zlb517516发布了新的文献求助10
12秒前
CipherSage应助谦让的西装采纳,获得10
15秒前
nextlevel完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
爆米花应助超级冥王星采纳,获得10
16秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
16秒前
NexusExplorer应助卡卡采纳,获得10
16秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.1应助nnjjr采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6449109
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8261995
关于积分的说明 17601735
捐赠科研通 5512252
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2902849
邀请新用户注册赠送积分活动 1879944
关于科研通互助平台的介绍 1721205