First Principles Calculation of Band Offsets and Defect Energy Levels in Al₂O₃/β-Ga₂O₃ Interface Structures with Point Defects

空位缺陷 材料科学 电介质 晶体缺陷 MOSFET 带偏移量 密度泛函理论 光电子学 电子能带结构 场效应晶体管 晶体管 带隙 物理 凝聚态物理 电气工程 计算化学 价带 化学 电压 冶金 工程类
作者
Junsung Park,Sung‐Min Hong
出处
期刊:Journal of Semiconductor Technology and Science [Institute of Electronics Engineers of Korea]
卷期号:19 (4): 413-425 被引量:8
标识
DOI:10.5573/jsts.2019.19.4.413
摘要

The β -Ga₂O₃ (beta-gallium oxide) is one of the most promising candidate materials for the future power and RF (radio frequency) devices. The Al₂O₃ (aluminum oxide) is widely adopted as the gate dielectric layer, which is mandatory for developing the Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) based on Ga₂O₃. Therefore, the theoretical investigation on the properties of the Al₂O₃/ β -Ga O interface is required. We have generated several atomistic models for the Al₂O₃ / β -Ga₂O₃ interface, whose structural parameters are consistent with the experimental findings. From the electronic band structure based on the density-functional theory (DFT) calculation, it is confirmed that the generated interface structures are physically stable. The band offsets between the Ga₂O₃ channel and the Al₂O₃ dielectric layer are calculated for various interface structures. For both the conduction band and the valence band, the Al₂O₃ / β -Ga₂O₃ interface provides sufficiently large band offsets, which makes it attractive for the MOSFET application. The point defects in the interface structure play a critical role in determining the device characteristics. The formation energies and transition levels of various point defects are calculated by using the DFT. It is found that the Ga-, O-, and Al- vacancies have the energy levels close to the conduction band minimum. It is expected that those vacancy defects act as the electron traps at the interface.
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
blizzard发布了新的文献求助10
刚刚
阿欢发布了新的文献求助100
刚刚
陈皮软糖发布了新的文献求助10
1秒前
zzzzzd发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
天天快乐应助八荒来犬采纳,获得10
2秒前
彭于晏应助怡然雁风采纳,获得10
2秒前
3秒前
qqq发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
kuhe完成签到,获得积分10
5秒前
Dyying完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.3应助酚蓝8809采纳,获得10
7秒前
穆亦擎发布了新的文献求助10
8秒前
烁烁发布了新的文献求助30
9秒前
答辩发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Cassiel发布了新的文献求助10
11秒前
茶多酚发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
小锦鲤发布了新的文献求助10
13秒前
小栩发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
八荒来犬发布了新的文献求助10
15秒前
SKY完成签到,获得积分10
15秒前
九宝完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
所所应助Chridy采纳,获得10
17秒前
17秒前
李健的小迷弟应助布洛芬采纳,获得10
17秒前
ylx完成签到,获得积分10
17秒前
Kevin完成签到,获得积分10
18秒前
李健的粉丝团团长应助lhr采纳,获得10
18秒前
19秒前
咩咩发布了新的文献求助10
20秒前
董亦菲完成签到,获得积分10
21秒前
Xj发布了新的文献求助10
21秒前
orixero应助欣喜亚男采纳,获得10
22秒前
小刘666完成签到,获得积分10
23秒前
八荒来犬完成签到,获得积分10
23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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Stratospheric Ozone: A Textbook 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7360890
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8970435
关于积分的说明 19066547
捐赠科研通 7007217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3223226
关于科研通互助平台的介绍 2386953
邀请新用户注册赠送积分活动 2204031