RU2791861C1 - Crystal of a monopolar-bipolar power high-voltage hypervelocity gallium arsenide diode with heterojunctions, with photonic and photovoltaic properties - Google Patents

Crystal of a monopolar-bipolar power high-voltage hypervelocity gallium arsenide diode with heterojunctions, with photonic and photovoltaic properties Download PDF

Info

Publication number
RU2791861C1
RU2791861C1 RU2022124748A RU2022124748A RU2791861C1 RU 2791861 C1 RU2791861 C1 RU 2791861C1 RU 2022124748 A RU2022124748 A RU 2022124748A RU 2022124748 A RU2022124748 A RU 2022124748A RU 2791861 C1 RU2791861 C1 RU 2791861C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gaas
type conductivity
crystal
layer
diode
Prior art date
Application number
RU2022124748A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Евгеньевич Войтович
Александр Иванович Гордеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Арсенид-галлиевые актуальные технологии (ООО АГАТ)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Арсенид-галлиевые актуальные технологии (ООО АГАТ) filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Арсенид-галлиевые актуальные технологии (ООО АГАТ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2791861C1 publication Critical patent/RU2791861C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: semiconductor devices.
SUBSTANCE: crystal of a monopolar-bipolar power high-voltage hypervelocity gallium arsenide diode with heterojunctions, with photonic and photovoltaic properties includes a single-crystal GaAs substrate of n+-type conductivity with epitaxial layers successively made on it: a GaAs buffer layer of n+-type conductivity, AlxGa1 layer -x As of n+-type conductivity with x = 0.25 ÷ 0.6, GaAs layer of p+-type conductivity, AlxGa1-xAs layer of p+-type conductivity with x = 0.25÷ 0.6, GaAs layer of p+-type conductivity, and ohmic contacts on the surface of the epitaxial GaAs layer of p+-type conductivity and on the back surface of the single-crystal GaAs substrate n+-type conductivity. Inside the heterogeneous volume of AlGaAs - GaAs of p+-type conductivity, on the surface of the GaAs layer of p-type conductivity, local epitaxial GaAs layers of n+-type conductivity are made, electrically connected with GaAs - AlGaAs layers of p+-type conductivity. Inside the heterogeneous volume of AlGaAs - GaAs of p+-type conductivity, on the surface of the GaAs layer of p-type conductivity, local Schottky barriers are made, electrically connected with GaAs - AlGaAs layers of p+-type conductivity. To passivate the surface charge, nanometer ALD films of aluminium oxide and nitride are deposited on the side surface of the crystal.
EFFECT: reduction of forward voltages, capacitive parasitics and reverse recovery time of diodes; increase of the operating temperatures of the monopolar-bipolar diode crystal and reduction of parasitic leakage currents; increase of the dynamic stability of diode structures in the mode of hard resonant switching at high values of di/dt and dU/dt; to implement the concept of a power hypervelocity high-voltage diode, LED up to volume coherent radiation with a strong inversion of photovoltaic diode charge carriers.
4 cl, 6 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, в частности, к высоковольтным силовым биполярным диодам p-i-n типа, с малым временем восстановления обратного сопротивления.The invention relates to the field of semiconductor devices, in particular, to high-voltage power bipolar diodes p-i-n type, with a short recovery time of reverse resistance.

Уровень техникиState of the art

Высоковольтные силовые ультрабыстрые (UFRED по западной классификации) и гипербыстрые (HyperFRED) диоды для энергоплотных ВИП и IPM в основном выполнены на кремниевых (Si) подложках, с частотами коммутации от сотен килогерц до нескольких мегагерц. Например, HyperFRED LXA06B600 фирмы “Power Integrations” (UR = 600 В; IF = 6 ÷ 20 А; τrr = 23 нс/25°С). Для обратных напряжений до 200 В широко применяются кремниевые диоды Шоттки (SBD по западной классификации), на десятки ампер и τrr = 20нс фирмы “Vishay” (США). Также, для различных целей, массово применяются диоды на основе карбида кремния SiC SBD/JBS на UR = 650; 1200 и 1700 В, τrr = 15 ÷ 30 нс, IF до 50 А фирм “Cree” (США) и “Infineon” (Германия).High-voltage power ultrafast (UFRED according to Western classification) and hyperfast (HyperFRED) diodes for energy-dense VIP and IPM are mainly made on silicon (Si) substrates, with switching frequencies from hundreds of kilohertz to several megahertz. For example, HyperFRED LXA06B600 from Power Integrations (U R = 600 V; I F = 6 ÷ 20 A; τ rr = 23 ns/25°C). For reverse voltages up to 200 V, silicon Schottky diodes (SBD according to Western classification) are widely used, for tens of amperes and τ rr = 20 ns manufactured by Vishay (USA). Also, for various purposes, diodes based on silicon carbide SiC SBD / JBS with U R = 650 are widely used; 1200 and 1700 V, τ rr = 15 ÷ 30 ns, I F up to 50 A produced by Cree (USA) and Infineon (Germany).

Сектор высоковольтных GaAs силовых диодов на мировом рынке представлен GaAs диодами Шоттки (GaAs SBD) серии DGSS6-06CC фирмы “IXYS” (в составе “Littelfuse”, США) и “Semelab” (в составе “TT-Elelectronics”, Великобритания), выполненных по MOCVD эпитаксиальной технологии, на ограниченные максимальные обратные рабочие напряжения (URRM) до 250 ÷ 300 В, имеющие токи до 15 А и времена восстановления τrr до 20 нс/25°С.The sector of high-voltage GaAs power diodes on the world market is represented by GaAs Schottky diodes (GaAs SBD) of the DGSS6-06CC series by IXYS (part of Littelfuse, USA) and Semelab (part of TT-Elelectronics, UK), made according to MOCVD epitaxial technology, for limited maximum reverse operating voltages (U RRM ) up to 250 ÷ 300 V, having currents up to 15 A and recovery times τ rr up to 20 ns/25°С.

Все вышеназванные классы скоростных силовых высоковольтных диодов имеют серьезные ограничения по температуре эксплуатации (+125°С), частоте коммутации, включая 600 ÷ 650 - вольтовые SiC SBD (из-за сверхбольшой емкости в формуле быстродействия τ = RC), которая в лучшем случае ограничена 5 ÷ 10 МГц на примере SiC SBD фирм “Cree” (США), “Infineon” (Германия) и Si HyperFRED из серии LXA06B600 фирмы “Power Integrations” (США).All of the above classes of high-speed power high-voltage diodes have serious limitations in terms of operating temperature (+125°C), switching frequency, including 600 ÷ 650 - volt SiC SBD (due to the extra high capacitance in the speed formula τ = RC), which is limited at best 5 ÷ 10 MHz on the example of SiC SBD from Cree (USA), Infineon (Germany) and Si HyperFRED from the LXA06B600 series from Power Integrations (USA).

Касательно GaN p-i-n и SBD (HyperFRED) пока можно делать только осторожный прогноз, и они, как ожидается, будут слабее по электрофизическим параметрам в сравнении с такими диодами как SiC SBD.For GaN p-i-n and SBD (HyperFRED), only a cautious prediction can be made so far, and they are expected to be weaker in electrophysical parameters compared to diodes such as SiC SBD.

В России и Германии в ряде фирм появились разработки гиперскоростных GaAs высоковольтных диодов с удвоенной по сравнению с Si, SiC диодами рабочей температурой эксплуатации, о чем свидетельствуют патенты РФ: In Russia and Germany, a number of companies have developed hyper-speed GaAs high-voltage diodes with an operating temperature doubled compared to Si, SiC diodes, as evidenced by the patents of the Russian Federation:

- патент RU № 2472249 от 31.12.2009 г. «Кристалл ультрабыстрого высоковольтного сильноточного арсенид-галлиевого диода», авторы Войтович В.Е., Гордеев А.И., Думаневич А.Н.; - patent RU No. 2472249 dated December 31, 2009 "Crystal of an ultrafast high-voltage high-current gallium arsenide diode", authors Voitovich V.E., Gordeev A.I., Dumanevich A.N.;

- патент RU № 2488911 от 27.07.2013 г. «Способ изготовления полупроводниковой p-i-n структуры на основе соединений GaAs-GaAlAs методом жидкостной эпитаксии», авторы Крюков В.Л., Крюков Е.В., Меерович Л.А., Стрельченко С.С., Титивкин К.А.; и другие; - patent RU No. 2488911 dated July 27, 2013 "Method of manufacturing a semiconductor p-i-n structure based on GaAs-GaAlAs compounds by liquid epitaxy", authors Kryukov V.L., Kryukov E.V., Meerovich L.A., Strelchenko S. S., Titivkin K.A.; and others;

Имеются патенты EC фирмы “3-5 Power Electronics GmbH” (Германия) по GaAs p-i-n гиперскоростным диодам. Это исключительно сильный класс гипербыстрых высоковольтных радиационно стойких диодов с диапазоном частот преобразования от 2÷3 МГц (1200 - вольтовые p-i-n GaAs диоды) до 10 МГц (600 - вольтовые p-i-n GaAs диоды) с температурой эксплуатации до +250°С.There are EC patents of the company “3-5 Power Electronics GmbH” (Germany) on GaAs p-i-n hyperspeed diodes. This is an exceptionally strong class of hyperfast high-voltage radiation-resistant diodes with a conversion frequency range from 2÷3 MHz (1200 volt p-i-n GaAs diodes) to 10 MHz (600 volt p-i-n GaAs diodes) with operating temperature up to +250°С.

Но необходимы более высокочастотные характеристики высоковольтных GaAs диодов (в частности, до 600 ÷ 800 В) с удвоенными частотами коммутации по сравнению с p-i-n HyperFRED GaAs.But more high-frequency characteristics of high-voltage GaAs diodes (in particular, up to 600 ÷ 800 V) with twice the switching frequencies compared to p-i-n HyperFRED GaAs are needed.

В этой связи привлекают внимание новые варианты конструкций и технологий исполнения гиперскоростных диодов на GaAs монокристаллических подложках, в частности, комбинированного изотипно-биполярного (униполярно-биполярного) исполнения с немыслимыми в данный момент временами восстановления и сверхплотной электронно-дырочной плазмой (ЭДП) в высокоомной проводящей зоне структуры диода вплоть до отрицательного дифференциального сопротивления прямой ВАХ (ДОС на прямой ВАХ), т.е. с достижением значений прямого падения напряжения UF (В), конкурентоспособных с диодами Шоттки, а также со свойствами электролюминисценции и фотоприемника солнечной радиации.In this regard, attention is drawn to new design options and technologies for the execution of hyperspeed diodes on GaAs single-crystal substrates, in particular, a combined isotype-bipolar (unipolar-bipolar) design with currently unthinkable recovery times and superdense electron-hole plasma (EHP) in a high-resistance conducting zone of the diode structure up to the negative differential resistance of the direct I–V characteristic (DOS on the direct I–V characteristic), i.e. with the achievement of values of direct voltage drop U F (V), competitive with Schottky diodes, as well as with the properties of electroluminescence and photodetector of solar radiation.

Из анализа зарубежных и отечественных источников научно-технической информации наиболее близкими по физическим принципам функционирования униполярно-биполярных диодов являются конструкции GaAs диодов с гетеропереходами, показанные в публикациях [1], [2], с рабочими напряжениями в несколько сотен вольт и токами выше чем 103 А/см2 (отметим, что медный провод с квадратным сечением S = 1,0 см2 длиной 1,0 м в лучшем случае сможет обеспечить проводимость электрического тока до 300 А). Данная конструкция униполярно-биполярного сверхсилового высоковольтного диода взята за ближайший прототип.From the analysis of foreign and domestic sources of scientific and technical information, GaAs diodes with heterojunctions, shown in publications [1], [2], with operating voltages of several hundred volts and currents higher than 10 3 A / cm 2 (note that a copper wire with a square section S \u003d 1.0 cm 2 1.0 m long at best can provide electrical current conductivity up to 300 A). This design of a unipolar-bipolar superpower high-voltage diode is taken as the closest prototype.

Кристалл такого арсенид-галлиевого диода содержит катодную область из монокристаллической подложки GaAs n+-типа проводимости с концентрацией донорной примеси 2⋅1018см-3 с выполненными на ней методом жидкофазной эпитаксии (по западной классификации - LPE эпитаксии) последовательно GaAsP n+-типа гетеропереходом, n-типа GaAs слоем и p+-типа GaAsP гетеропереходом в качестве анода. The crystal of such a gallium arsenide diode contains a cathode region from a single-crystal substrate GaAs n + -type conductivity with a donor impurity concentration of 2⋅10 18 cm -3 with successive GaAsP n + -type heterojunction, n-type GaAs layer and p + -type GaAsP heterojunction as the anode.

Зонная диаграмма и структура прототипа кристалла показаны на Фиг. 1, Фиг. 2. (из книги [1]).The band diagram and structure of the prototype crystal are shown in FIG. 1, Fig. 2. (from the book [1]).

Указанное решение, несмотря на ультравысокую плотность и присутствие фотонных явлений в красном спектре излучения и ДОС на прямой ВАХ, все-таки имеет ограниченные технологические возможности по обеспечению широкого диапазона обратных (блокирующих) рабочих напряжений и, главное, из-за наличия атомов фосфора в гетеросистеме n+ и p+ - GaAsP резко снижается подвижность «тяжелых» электронов и дырок, инжектированных в биполярном гетеропереходе p+-n и униполярном (изотипном) n+-n гетеропереходе с энергией на 0,3 эВ выше чем в моноэпитаксиальном n-типа слое GaAs. Кроме того, атомы фосфора при мольности х > 0,15 вносят тензоэлектрофизические напряжения в твердых растворах GaAs и фосфора. This solution, despite the ultra-high density and the presence of photon phenomena in the red spectrum of radiation and DOS on the direct CVC, still has limited technological capabilities to provide a wide range of reverse (blocking) operating voltages and, most importantly, due to the presence of phosphorus atoms in the heterosystem n + and p + - GaAsP, the mobility of "heavy" electrons and holes injected into the bipolar p + -n heterojunction and the unipolar (isotype) n + -n heterojunction with an energy of 0.3 eV higher than in the monoepitaxial n-type layer decreases sharply GaAs. In addition, phosphorus atoms at molarity x > 0.15 introduce tensorelectrophysical stresses in solid solutions of GaAs and phosphorus.

Вследствие резкого снижения подвижности электронов и дырок в n-GaAs слое растет время восстановления обратного сопротивления (до 200 наносекунд), что ограничивает возможность применения гетерофазных GaAsP диодов в ВЧ преобразовании. Due to a sharp decrease in the mobility of electrons and holes in the n-GaAs layer, the recovery time of the reverse resistance increases (up to 200 nanoseconds), which limits the possibility of using heterophase GaAsP diodes in RF conversion.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Техническая задача заявленного изобретения заключается в расширении функциональных возможностей.The technical task of the claimed invention is to expand the functionality.

Техническими результатами, достигаемыми изобретением, являются:The technical results achieved by the invention are:

- снижение прямых напряжений, паразитных ёмкостей и времен обратного восстановления диодов;- reduction of direct voltages, parasitic capacitances and reverse recovery times of diodes;

- увеличение рабочей температуры кристалла униполярно-биполярного диода и снижения паразитных токов утечки;- increasing the operating temperature of the unipolar-bipolar diode crystal and reducing parasitic leakage currents;

- повышение динамической устойчивости диодных структур в режиме жесткого резонансного переключения при высоких значениях di/dt и dU/dt;- increasing the dynamic stability of diode structures in the mode of hard resonant switching at high values of di/dt and dU/dt;

- реализация концепции силового гиперскоростного высоковольтного диода + светодиода вплоть до объемного когерентного излучения при сильной инверсии носителей заряда + фотовольтаидного диода (солнечного фотоприемника).- implementation of the concept of a power hyperspeed high-voltage diode + LED up to volumetric coherent radiation with a strong inversion of charge carriers + photovoltaic diode (solar photodetector).

Для решения поставленной задачи и достижения указанных результатов предлагается кристалл униполярно-биполярного силового высоковольтного гиперскоростного арсенид-галлиевого диода с гетеропереходами, с фотонными и фотовольтаидными свойствами, включающий монокристаллическую GaAs подложку n+-типа проводимости с последовательно выполненными на ней эпитаксиальным слоями: буферным GaAs слоем n+-типа проводимости, слоем AlxGa1-xAs n+-типа проводимости с х = 0,25 ÷ 0,6, слоем GaAs р-типа проводимости, слоем AlxGa1-xAs р+-типа проводимости с х = 0,25 ÷ 0,6, слоем GaAs p+-типа проводимости, и омическими контактами на поверхности эпитаксиального слоя GaAs p+ - типа проводимости и на тыльной поверхности монокристаллической GaAs подложки n+ - типа проводимости.To solve the problem and achieve the above results, we propose a crystal of a unipolar-bipolar power high-voltage hyperspeed gallium arsenide diode with heterojunctions, with photonic and photovoltaic properties, including a single-crystal GaAs substrate of n + -type conductivity with epitaxial layers successively made on it: a GaAs buffer layer n + - type of conductivity, layer of Al x Ga 1-x As n + - type of conductivity with x = 0.25 ÷ 0.6, layer of GaAs of p-type conductivity, layer of Al x Ga 1-x As p + - type of conductivity with x = 0.25 ÷ 0.6, a layer of GaAs p + - type of conductivity, and ohmic contacts on the surface of the epitaxial layer GaAs p + - type of conductivity and on the back surface of a single-crystal GaAs substrate of n + - type conductivity.

Технические результаты также достигаются за счет того, что внутри гетерофазного объема AlGaAs - GaAs p+-типа проводимости на поверхности GaAs слоя p-типа проводимости выполнены локальные эпитаксиальные слои GaAs n+-типа проводимости, электрически связанные с GaAs - AlGaAs слоями p+-типа проводимости.Technical results are also achieved due to the fact that inside the heterophase volume of AlGaAs - GaAs p + -type conductivity, on the surface of the GaAs layer of p-type conductivity, local epitaxial layers of GaAs n + -type conductivity are made, electrically connected with GaAs - AlGaAs layers of p + -type conductivity.

Технические результаты также достигаются за счет того, что внутри гетерофазного объема AlGaAs - GaAs p+-типа проводимости на поверхности GaAs слоя p-типа проводимости выполнены локальные барьеры Шоттки, электрически связанные с GaAs - AlGaAs слоями p+-типа проводимости.Technical results are also achieved due to the fact that inside the heterophase volume of AlGaAs - GaAs p + -type conductivity on the surface of the GaAs layer of p-type conductivity, local Schottky barriers are made, electrically connected with GaAs - AlGaAs layers of p + -type conductivity.

Технические результаты также достигаются за счет того, что для пассивации поверхностного заряда на боковую поверхность кристалла наносятся нанометровые ALD плёнки оксида и нитрида алюминия.Technical results are also achieved due to the fact that nanometer ALD films of aluminum oxide and nitride are deposited on the side surface of the crystal to passivate the surface charge.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 - Зонная структура кристалла n-GaAs - n-GaAsP - n-GaAs - p-GaAsP (структура прототипа).Fig. 1 - Band structure of the crystal n-GaAs - n-GaAsP - n-GaAs - p-GaAsP (prototype structure).

Фиг. 2 - Структура кристалла n-GaAs - n-GaAsP - n-GaAs - p-GaAsP (структура прототипа).Fig. 2 - Crystal structure of n-GaAs - n-GaAsP - n-GaAs - p-GaAsP (prototype structure).

Фиг. 3 - Структура кристалла униполярно-биполярного силового высоковольтного гиперскоростного арсенид-галлиевого диода с гетеропереходами с фотонными и фотовольтаидными свойствами.Fig. 3 - Crystal structure of a unipolar-bipolar power high-voltage hyperspeed gallium arsenide diode with heterojunctions with photonic and photovoltaic properties.

Фиг. 4 - Структура кристалла с эпитаксиальным слоем GaAs n+-типа проводимости внутри объема p+-AlGaAs слоя на поверхности p-GaAs слоя.Fig. 4 - The structure of a crystal with an epitaxial layer of GaAs n + -type conductivity inside the volume of the p + -AlGaAs layer on the surface of the p-GaAs layer.

Фиг. 5 - Структура кристалла с барьер Шоттки внутри объема p+-AlGaAs слоя на поверхности p-GaAs слоя.Fig. 5 - Structure of a crystal with a Schottky barrier inside the volume of the p + -AlGaAs layer on the surface of the p-GaAs layer.

Фиг. 6 - График распределения акцепторной примеси в p-GaAsP высокоомной области, полученный STM - методом.Fig. 6 - Graph of the distribution of the acceptor impurity in the p-GaAsP high-resistance region, obtained by the STM method.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Сущность предполагаемого изобретения поясняется на Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5, где приводится структура кристалла униполярно-биполярного силового высоковольтного гиперскоростного арсенид-галлиевого диода с гетеропереходами с фотонными и фотовольтаидными свойствами, содержащего GaAs монокристаллическую подложку n+-типа проводимости (1), эпитаксиальный буферный GaAs слой n+-типа проводимости (2), эпитаксиальный AlGaAs n+-слой (3), эпитаксиальный GaAs слой p-типа проводимости (4), эпитаксиальный гетерослой AlGaAs p+-типа проводимости (5), эпитаксиальный слой GaAs p+-типа проводимости (6), а также омические контакты (7), эпитаксиальный слой GaAs n+-типа проводимости (8), барьер Шоттки (9) к слою p-GaAs в объеме p+-гетероперехода AlGaAs/GaAs.The essence of the proposed invention is illustrated in Fig. 3, Fig. 4, FIG. 5, which shows the crystal structure of a unipolar-bipolar power high-voltage hyperspeed gallium arsenide diode with heterojunctions with photonic and photovoltaic properties, containing a GaAs single-crystal substrate of n + -type conductivity (1), an epitaxial buffer GaAs layer of n + -type conductivity (2), epitaxial AlGaAs n + -layer (3), epitaxial GaAs layer of p-type conductivity (4), epitaxial AlGaAs heterolayer of p + -type conductivity (5), epitaxial GaAs layer of p + -type conductivity (6), as well as ohmic contacts ( 7), an epitaxial GaAs layer of the n + -type conductivity (8), a Schottky barrier (9) to the p-GaAs layer in the bulk of the AlGaAs/GaAs p + heterojunction.

Приведенная на Фиг. 3, 4, 5 структура кристалла GaAs униполярно-биполярного диода включает в себя два последовательно включенных барьерных перехода с общей p-базой, а именно - биполярного n+-p перехода на основе слоев n+-GaAs (подложка) и p-GaAs (эпитаксиальный слой) и униполярного, т.е. изотипного гетероперехода p+-p типа на основе гетероперехода p+-AlGaAs - p-GaAs. При этом важно выполнить условие, что толщина p-типа GaAs слоя должна быть меньше либо равной трем диффузионным длинам Ln электронов, как неосновных носителей заряда в p-GaAs области, а перепад концентраций акцепторной примеси в изотипном p+-p переходе должен быть в пределах не менее чем в два - три порядка. При этом необходимо учитывать, что требований к подвижности инжектированных из p+ - гетерообласти носителей заряда никаких нет и время их релаксации при переключении диода из прямовключенного состояния в закрытое, т.е. непроводящее состояние составит не хуже, чем 10-12 сек., что показано в монографии S.M.Sze “Physics of Semiconductor Devices” в 2-х томах, 1981 г. В итоге, скорость изменения накопленного заряда ЭДП в p-области будет определяться высокоскоростной подвижностью электронов в p-GaAs области с практически потолочной, подвижностью электронов (μn) в p-i-n/n-i-p GaAs LPE переходах, достигающей значений до μn = 7800 см2/В⋅сек, что выше как минимум в 1,8 раза чем в аналогичных структурах, полученных MOCVD - эпитаксиальным способом. Как следует из физики и принципов работы биполярных p-i-n/n-i-p и изотипных n+-n и p+-p типа переходов, в высокоомной области образуется с позиции амбиполярной диффузии зарядов «легкая» подвижная ЭДП плазма, скорость которой по факту определяется соотношением μn к подвижности дырок μp, т.е. теоретически, аннигиляция ЭДП заряда в p-области, предлагаемого изобретения, при запирании диода блокирующим напряжением будет определяться скоростью амбиполярной диффузии/дрейфа ЭДП плазмы в p-области, определяемой соотношением μnp в GaAs, а не соотношением μpn в p-i-n GaAs диодах.Shown in FIG. 3, 4, 5, the GaAs crystal structure of a unipolar bipolar diode includes two series-connected barrier junctions with a common p-base, namely, a bipolar n + -p junction based on n + -GaAs layers (substrate) and p-GaAs ( epitaxial layer) and unipolar, i.e. p + -p type isotype heterojunction based on p + -AlGaAs - p-GaAs heterojunction. In this case, it is important to fulfill the condition that the thickness of the p-type GaAs layer must be less than or equal to three diffusion lengths L n of electrons, as minority charge carriers in the p-GaAs region, and the concentration drop of the acceptor impurity in the isotype p + -p junction must be in within at least two to three orders of magnitude. In this case, it should be taken into account that there are no requirements for the mobility of charge carriers injected from the p + - heteroregion, and the time of their relaxation when switching the diode from a directly connected state to a closed state, i.e. the non-conducting state will be no worse than 10 -12 sec., which is shown in the monograph SMSze "Physics of Semiconductor Devices" in 2 volumes, 1981. As a result, the rate of change in the accumulated charge of the EHP in the p-region will be determined by the high-speed electron mobility in the p-GaAs region with almost ceiling, electron mobility (μ n ) in pin/nip GaAs LPE junctions, reaching values up to μ n = 7800 cm 2 /V⋅sec, which is at least 1.8 times higher than in similar structures obtained by MOCVD - epitaxial method. As follows from the physics and principles of operation of bipolar pin / nip and isotype n + -n and p + -p type transitions, in the high-resistance region, a “light” mobile EHP plasma is formed from the position of ambipolar charge diffusion, the velocity of which is actually determined by the ratio μ n to hole mobility μ p , i.e. theoretically, the annihilation of the EHP charge in the p-region of the proposed invention, when the diode is turned off by the blocking voltage, will be determined by the rate of ambipolar diffusion/drift of the plasma EHP in the p-region, determined by the ratio μ np in GaAs, and not by the ratio μ pn in pin GaAs diodes.

Расчетные и экспериментальные данные значений τrr заряда восстановления показывают значения τrr на полтора порядка ниже, чем в p-i-n GaAs структурах.The calculated and experimental data on the values of τ rr of the reduction charge show the values of τ rr one and a half orders of magnitude lower than in pin GaAs structures.

Создание n+-эпитаксиальных слоев или барьеров Шоттки внутри объема p+-AlGaAs слоя на поверхности p-GaAs слоя, показанных на Фиг. 4, Фиг. 5, приведет к резкому снижению времен обратного восстановления диодов τrr по сравнению с базовой конструкцией кристалла, показанной на Фиг. 3.Creation of n + epitaxial layers or Schottky barriers within the bulk of the p + -AlGaAs layer on the surface of the p-GaAs layer shown in FIG. 4, FIG. 5 will result in a dramatic reduction in diode reverse recovery times τ rr compared to the basic chip design shown in FIG. 3.

Ширина Wp+-p p-области между p+-AlGaAs/p+-GaAs областями, выступающими в качестве затворов изотипного ТОЗ полевого транзистора с обедненным затвором рассчитывается по формуле в пределах:The width W p+-p of the p-region between the p + -AlGaAs/p + -GaAs regions acting as gates of the isotype TOC of a lean-gate field-effect transistor is calculated by the formula within:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

а ϕT - определяется исходя из формулы:and ϕ T - is determined based on the formula:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где εε0 - диэлектрическая постоянная GaAs;where εε 0 is the dielectric constant of GaAs;

q - заряд электрона (1,6 ⋅ 10-19 Кл);q - electron charge (1.6 ⋅ 10 -19 C);

k - постоянная Больцмана;k - Boltzmann's constant;

T - температура по Кельвину;T is the temperature in Kelvin;

Np - концентрация акцепторной примеси в p-области GaAs;N p is the concentration of the acceptor impurity in the p region of GaAs;

Np+ - концентрация акцепторной примеси в p+ - AlGaAs гетерослое.N p+ is the concentration of the acceptor impurity in the p + - AlGaAs heterolayer.

Показанная на Фиг. 3 базовая структура GaAs униполярно-биполярного кристалла с наличием «прозрачного» AlGaAs/GaAs слоя с нанослоем p+-типа GaAs на поверхности p-слоя является исключительно фоточувствительной к спектру солнечного излучения и может достигнуть КПД до предельного значения в 28% из-за отсутствия рекомбинационных потерь дырочных носителей заряда.Shown in FIG. 3, the basic structure of a GaAs unipolar-bipolar crystal with a “transparent” AlGaAs/GaAs layer with a p + -type GaAs nanolayer on the surface of the p-layer is extremely photosensitive to the solar radiation spectrum and can reach an efficiency of up to a limit value of 28% due to the absence of recombination losses of hole charge carriers.

Структура на Фиг. 5 при инверсной концентрации носителей заряда в валентной зоне и зоне проводимости при больших уровнях инжекции носителей заряда изотипного и биполярного p-n переходов будет излучать мощное когерентное излучение в красной области спектра излучения. Поскольку толщина p-слоя может достигать уровня Ln в p-слое ~ 50 ÷ 60 мкм, то данная конструкция униполярно-биполярного диода с гетеропреходами обеспечивает напряжение блокирования URRM до 1200 В.The structure in Fig. 5 with an inverse concentration of charge carriers in the valence band and the conduction band at high levels of injection of charge carriers of the isotype and bipolar pn transitions will emit powerful coherent radiation in the red region of the emission spectrum. Since the thickness of the p-layer can reach the level L n in the p-layer ~ 50 ÷ 60 μm, this design of a unipolar-bipolar diode with heterojunctions provides a blocking voltage U RRM up to 1200 V.

Конкретный пример исполнения предполагаемой к изобретению конструкции кристалла униполярно-биполярного высоковольтного гиперскоростного арсенид-галлиевого диода с гетеропереходами, с объединенными свойствами гиперскоростной коммутации тока, электролюминисцентными свойствами, а при больших плотностях тока - свойствами объемного когерентного излучения (лазерного излучения) в красном оптическом спектре и фотоприемника солнечного излучения с КПД, близким к 28% приведен ниже:A specific example of the design of the crystal of a unipolar-bipolar high-voltage hyperspeed gallium arsenide diode with heterojunctions, proposed for the invention, with combined properties of hyperspeed current switching, electroluminescent properties, and at high current densities - properties of volumetric coherent radiation (laser radiation) in the red optical spectrum and a photodetector solar radiation with an efficiency close to 28% is given below:

На полированную VGF - подложку n+-GaAs LPE способом осаждается n+-GaAs буферный слой, выполняющий роль VGF-LPE переходного эпитаксиального слоя с целью резкого снижения плотности дислокаций и нанокластерных дефектов на поверхности LPE n+-эпитаксиального GaAs слоя для создания необходимых условий LPE эпитаксии n+-AlGaAs гетерослоя с мольностью атомов алюминия (Al) x = 0,25 ÷ 0,6 ,в зависимости от функционального назначения вновь создаваемого диода. В частности, при реализации фотонных свойств кристалла диода (светодиод/лазер) мольность находится в пределах х = 0,25 ÷ 0,35, которая обеспечивает прямоходность рекомбинационных процессов зона - зона в p - области GaAs.An n + -GaAs buffer layer is deposited on a polished VGF - n + -GaAs LPE substrate, acting as a VGF-LPE transition epitaxial layer in order to sharply reduce the density of dislocations and nanocluster defects on the surface of the LPE n + -epitaxial GaAs layer to create the necessary LPE conditions epitaxy of n + -AlGaAs heterolayer with a molarity of aluminum atoms (Al) x = 0.25 ÷ 0.6, depending on the functional purpose of the newly created diode. In particular, when realizing the photonic properties of a diode crystal (LED/laser), the molarity is in the range x = 0.25 ÷ 0.35, which ensures the linearity of the zone-zone recombination processes in the p-region of GaAs.

Одной из важнейших областей является p - GaAs - область, экспериментальный график профиля акцепторной примеси которой приведен на Фиг. 6.One of the most important regions is the p-GaAs region, the experimental graph of the acceptor impurity profile of which is shown in Fig. 6.

Толщина p-слоя колеблется от 4 ÷ 10 мкм - для низковольтного 100 ÷ 250 В переключающего диода с фотовольтаидными свойствами и мощным объемным когерентным излучением - до нескольких десятков микрометров (в частности, до значений Ln max = 60 мкм) для высоковольтного исполнения гиперскоростного диода вплоть до 1200 В.The thickness of the p-layer ranges from 4 ÷ 10 µm - for a low-voltage 100 ÷ 250 V switching diode with photovoltaic properties and powerful volumetric coherent radiation - up to several tens of micrometers (in particular, up to L n max = 60 µm) for a high-voltage version of a hyperspeed diode up to 1200 V.

Гетерообласть p+-AlGaAs выполняется LPE методом после предварительной ХДП - полировки p-GaAs слоя толщиной не менее 3,0 мкм, на поверхности которой наращивается предконтактный слой p+-GaAs толщиной не менее 1,0 мкм MOCVD методом. The p + -AlGaAs heteroregion is made by the LPE method after preliminary CDP - polishing of the p-GaAs layer with a thickness of at least 3.0 μm, on the surface of which a pre-contact p + -GaAs layer with a thickness of at least 1.0 μm is grown by the MOCVD method.

Барьерный переход Шоттки выполняется из титановой нанопленки, а n+ - область (0,5 ÷ 1,0 мкм) GaAs выполняется MOCVD способом на анодном p+-AlGaAs/p+-GaAs гетерослое. n+-область локально удаляется методом прецизионного травления через фотолитографические окна. Омические контакты к n+-катоду и p+-аноду напыляются электронно-лучевым методом. Наносились слои Au-Ge (до 80 нм), слой Ni (толщиной до 100 нм) и слой Au толщиной от 2,0 мкм.The Schottky barrier transition is made from a titanium nanofilm, and the n + - region (0.5 ÷ 1.0 μm) of GaAs is made by the MOCVD method on the anodic p + -AlGaAs/p + -GaAs heterolayer. The n + -region is locally removed by precision etching through photolithographic windows. Ohmic contacts to the n + -cathode and p + -anode are deposited by the electron beam method. Au-Ge layers (up to 80 nm), a Ni layer (up to 100 nm thick) and an Au layer with a thickness of 2.0 µm were deposited.

Для пассивации поверхностного заряда на меза-фаске p+-p-n+ перехода применялось ALD (Atom Layer Deposition) нанесение нанопленок Al2O3 + AlN (общая толщина не более 15 нм) с последующей защитой фотоимидом. To passivate the surface charge on the mesa bevel of the p + -pn + junction, ALD (Atom Layer Deposition) deposition of Al 2 O 3 + AlN nanofilms (total thickness no more than 15 nm) was used, followed by protection with photoimide.

Были получены высоковольтные диодные структуры с UR = 200 ÷ 700 В, с τrr ≤ 5 наносек./100°C в наносекундном диапазоне в режиме UR = 110 В; di/dt = 200 А/мкс и IF = 1,0 А, где: UR - обратное напряжение диодов, di/dt - скорость спада тока, IF - прямой ток.High-voltage diode structures were obtained with U R = 200–700 V, with τ rr ≤ 5 nanoseconds/100°C in the nanosecond range in the mode U R = 110 V; di/dt = 200 A/µs and I F = 1.0 A, where: U R - diode reverse voltage, di/dt - current decay rate, IF - forward current.

При прямовключенном режиме наблюдалось красное свечение диодной структуры при высокой инжекции с достижением ДОС на прямой ВАХ в пределах пороговых значений прямого напряжения диодов UF ≤ 1,0 В.In the direct-on mode, a red glow of the diode structure was observed at high injection with the achievement of DOS on the direct CVC within the threshold values of the forward voltage of the diodes U F ≤ 1.0 V.

Фотовольтаидные свойства оценивались при солнечном облучении сопоставлении темновой характеристики прямой ВАХ и под действием солнечного облучения.The photovoltaic properties were evaluated under solar irradiation by comparing the dark characteristic of the direct CVC and under the action of solar irradiation.

В диапазоне температуры окружающей среды 25 ÷ 100°С наблюдалась активная модуляция ΔV на прямой ВАХ в пределах от 0,2 В с исключительно низкими (пикоамперными) уровнями темнового тока на n+ - p - p+ - гетероструктуре. In the ambient temperature range of 25 ÷ 100°C, active modulation of ΔV was observed on the direct CVC ranging from 0.2 V with extremely low (picoampere) dark current levels on the n + - p - p + - heterostructure.

LPE операции проводились с использованием специализированного оборудования с кварцевым реактором и кварцевой оснасткой в восстановительной газотранспортной среде при рабочих температурах 750 ÷ 900°С.LPE operations were carried out using specialized equipment with a quartz reactor and quartz equipment in a reducing gas transport medium at operating temperatures of 750 ÷ 900°C.

Как указывалось ранее, в качестве n+-GaAs подложек использовались VGF GaAs n+-типа монокристаллические подложки производства Словакии толщиной 350 ÷ 400 мкм, с кристаллографической ориентацией (111), диаметром 50,2 и 76 мм (два и три дюйма).As mentioned earlier, as n + -GaAs substrates, VGF GaAs n + -type single-crystal substrates manufactured in Slovakia with a thickness of 350 ÷ 400 μm, with crystallographic orientation (111), diameters of 50.2 and 76 mm (two and three inches) were used.

Таким образом снижение прямых напряжений, паразитных ёмкостей и времен обратного восстановления (на полтора порядка и более) диодов по сравнению с прототипом достигается за счёт большей подвижности электронов, определяющего быстродействие соотношения μnp, а не μpn (как у прототипа), элементов дизайна, профиля легирования и соответствующей зонной диаграммы монокристаллической структуры. Thus, the reduction in forward voltages, parasitic capacitances and reverse recovery times (one and a half orders of magnitude or more) of diodes compared with the prototype is achieved due to the greater mobility of electrons, which determines the speed ratio μ np , and not μ pn (as in prototype), design elements, doping profile and the corresponding band diagram of the single crystal structure.

Увеличение рабочей температуры кристалла униполярно-биполярного диода иIncreasing the operating temperature of the unipolar-bipolar diode crystal and

снижения паразитных токов утечки достигается из-за улучшения совершенства кристаллической структуры в связи с исключением фосфора, применения GaAs LPE технологий, а также за счёт пассивации поверхностного заряда на фаске (боковой стороне) приборов нанометровыми ALD плёнками.The reduction of parasitic leakage currents is achieved due to the improvement in the perfection of the crystal structure due to the exclusion of phosphorus, the use of GaAs LPE technologies, and also due to the passivation of the surface charge on the chamfer (side) of devices with nanometer ALD films.

Повышение динамической устойчивости диодных структур в режиме жесткого резонансного переключения при высоких значениях di/dt и dU/dt, и превышение на полпорядка по коммутационным свойствам и частоте преобразования характеристик по сравнению с SiC диодами Шоттки за счёт всех, перечисленных выше, причин.Increasing the dynamic stability of diode structures in the mode of hard resonant switching at high values of di/dt and dU/dt, and exceeding the characteristics by half an order in terms of switching properties and conversion frequency compared to SiC Schottky diodes due to all the reasons listed above.

Предлагаемая конструкция гиперскоростного силового биполярного диода предназначена для:The proposed design of a hyperspeed power bipolar diode is intended for:

- ВЧ резонансно-контурных ВИП;- HF resonant-contour VIP;

- ВЧ IPM электропривода;- HF IPM drive;

- Выпрямительных блоков отбора мощности мультифазных генераторов авиакосмических аппаратов с оборотами ротора до 20000 об/мин;- Rectifying power take-off units of multiphase generators of aerospace vehicles with rotor speed up to 20,000 rpm;

- «Зеленой» энергетики (преобразователи напряжения Solar inverters, ветроэнергетики);- "Green" energy (voltage converters Solar inverters, wind power);

- Сверхкомпактных температуростойких ВЧ IPM электромодулей и бортовых ВИПов;- Ultra-compact temperature-resistant RF IPM electrical modules and on-board VIPs;

- Конверторов для цифровых систем;- Converters for digital systems;

- Светотехники;- Light engineering;

- Других применений.- Other uses.

Источники информации:Information sources:

[1] Ж.И. Алферов, В.М. Андреев, В.И. Корольков, Е.Л. Портной, Д.Н. Третьяков «Гетеропереходы AlxGa1-xAs - GaAs», «Физика и жизнь». Изд. 2-е, доп., Издательство «Наука», С-Петербург, 2001 г.[1] Zh.I. Alferov, V.M. Andreev, V.I. Korolkov, E.L. Portnoy, D.N. Tretyakov "Heterojunctions Al x Ga 1-x As - GaAs", "Physics and Life". Ed. 2nd, add., Nauka Publishing House, St. Petersburg, 2001

[2] Ж.И. Алферов «О возможности создания выпрямителя на сверхвысокие плотности тока на основе p-i-n (p-n-n+, n-p-p+) структуры с гетеропереходами». ФТП, 1, с. 436-438, 1967.[2] Zh.I. Alferov "On the possibility of creating a rectifier for ultrahigh current densities based on pin (pnn + , npp + ) structures with heterojunctions". FTP, 1, p. 436-438, 1967.

Claims (4)

1. Кристалл униполярно-биполярного силового высоковольтного гиперскоростного арсенид-галлиевого диода с гетеропереходами, с фотонными и фотовольтаидными свойствами, включающий монокристаллическую GaAs подложку n+-типа проводимости с последовательно выполненными на ней эпитаксиальным слоями: буферным GaAs слоем n+-типа проводимости, слоем AlхGa1-хAs n+-типа проводимости с х = 0,25 ÷ 0,6, слоем GaAs р-типа проводимости, слоем AlхGa1-хAs р+-типа проводимости с х = 0,25 ÷ 0,6, слоем GaAs p+-типа проводимости, и омическими контактами на поверхности эпитаксиального слоя GaAs p+-типа проводимости и на тыльной поверхности монокристаллической GaAs подложки n+-типа проводимости.1. A crystal of a unipolar-bipolar power high-voltage hyperspeed gallium arsenide diode with heterojunctions, with photonic and photovoltaic properties, including a single-crystal GaAs substrate of n + -type conductivity with epitaxial layers successively made on it: a GaAs buffer layer of n + -type conductivity, an Al layer x Ga 1-x As n + -type conductivity with x = 0.25 ÷ 0.6, GaAs layer of p-type conductivity, Al x Ga 1-x As p + -type conductivity with x = 0.25 ÷ 0 ,6, a layer of GaAs p + -type conductivity, and ohmic contacts on the surface of the epitaxial layer GaAs p+ -type conductivity and on the rear surface of the single-crystal GaAs substrate n + -type conductivity. 2. Кристалл униполярно-биполярного силового высоковольтного гиперскоростного арсенид-галлиевого диода с гетеропереходами с фотонными и фотовольтаидными свойствами по п. 1, отличающийся тем, что внутри гетерофазного объема AlGaAs – GaAs p+-типа проводимости на поверхности GaAs слоя p-типа проводимости выполнены локальные эпитаксиальные слои GaAs n+-типа проводимости, электрически связанные с GaAs – AlGaAs слоями p+-типа проводимости.2. A crystal of a unipolar-bipolar power high-voltage hyperspeed gallium arsenide diode with heterojunctions with photonic and photovoltaic properties according to claim 1, characterized in that inside the heterophase volume of AlGaAs - GaAs p + -type conductivity, on the surface of the GaAs layer of p-type conductivity, local epitaxial GaAs layers of n + -type conductivity, electrically connected with GaAs - AlGaAs layers of p + -type conductivity. 3. Кристалл униполярно-биполярного силового высоковольтного гиперскоростного арсенид-галлиевого диода с гетеропереходами с фотонными и фотовольтаидными свойствами по п. 1, отличающийся тем, что внутри гетерофазного объема AlGaAs – GaAs p+-типа проводимости на поверхности GaAs слоя p-типа проводимости выполнены локальные барьеры Шоттки, электрически связанные с GaAs – AlGaAs слоями p+-типа проводимости.3. A crystal of a unipolar-bipolar power high-voltage hyperspeed gallium arsenide diode with heterojunctions with photonic and photovoltaic properties according to claim 1, characterized in that inside the heterophase volume of AlGaAs - GaAs p + -type conductivity, on the surface of the GaAs layer of p-type conductivity, local Schottky barriers electrically coupled with GaAs - AlGaAs layers of p + -type conductivity. 4. Кристалл униполярно-биполярного силового высоковольтного гиперскоростного арсенид-галлиевого диода с гетеропереходами с фотонными и фотовольтаидными свойствами по п. 1, отличающийся тем, что для пассивации поверхностного заряда на боковую поверхность кристалла наносятся нанометровые ALD плёнки оксида и нитрида алюминия.4. A crystal of a unipolar-bipolar power high-voltage hyperspeed gallium arsenide diode with heterojunctions with photonic and photovoltaic properties according to claim 1, characterized in that nanometer ALD films of aluminum oxide and aluminum nitride are deposited on the side surface of the crystal to passivate the surface charge.
RU2022124748A 2022-09-20 Crystal of a monopolar-bipolar power high-voltage hypervelocity gallium arsenide diode with heterojunctions, with photonic and photovoltaic properties RU2791861C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2791861C1 true RU2791861C1 (en) 2023-03-14

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5733815A (en) * 1992-05-22 1998-03-31 Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. Process for fabricating intrinsic layer and applications
JP2005159071A (en) * 2003-11-27 2005-06-16 Ricoh Co Ltd Semiconductor device, its manufacturing method and optical transmission system
RU2531551C2 (en) * 2011-09-02 2014-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Интелсоб" (ООО "Интелсоб") Multi-epitaxial structure of double-injection high-voltage hyper-fast recovery diode chip based on gallium and arsenic

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5733815A (en) * 1992-05-22 1998-03-31 Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. Process for fabricating intrinsic layer and applications
JP2005159071A (en) * 2003-11-27 2005-06-16 Ricoh Co Ltd Semiconductor device, its manufacturing method and optical transmission system
RU2531551C2 (en) * 2011-09-02 2014-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Интелсоб" (ООО "Интелсоб") Multi-epitaxial structure of double-injection high-voltage hyper-fast recovery diode chip based on gallium and arsenic

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ж.И. Алферов "О возможности создания выпрямителя на сверхвысокие плотности тока на основе p-i-n (p-n-n+, n-p-p+) структуры с гетеропереходами". ФТП,1967, 1, с. 436-438. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8344398B2 (en) Low voltage diode with reduced parasitic resistance and method for fabricating
US20030015708A1 (en) Gallium nitride based diodes with low forward voltage and low reverse current operation
CN107256864A (en) A kind of carborundum TrenchMOS devices and preparation method thereof
CN115411095A (en) SBD structure with dielectric regulation mixed field plate terminal and preparation method thereof
Torvik et al. Comparison of GaN and 6H-SiC pin photodetectors with excellent ultraviolet sensitivity and selectivity
CN105226104B (en) A kind of SiC schottky diode and preparation method thereof
SCHRODER Progress in SiC materials/devices and their competition
RU2791861C1 (en) Crystal of a monopolar-bipolar power high-voltage hypervelocity gallium arsenide diode with heterojunctions, with photonic and photovoltaic properties
CN111180528A (en) Three-order inclined mesa junction terminal structure of SiC Schottky diode
CN116207164A (en) Multistage groove self-protection Schottky diode device and manufacturing method
RU172077U1 (en) SILICON CARBIDE SILICON DRIFT DIODE
CN112242449B (en) Based on SiC substrate slot type MPS diode cell structure
RU2803409C1 (en) Crystal of a high-voltage hyperspeed high-current diode with a schottky barrier and p-n junctions
Mehrotra et al. Comparison of high voltage rectifier structures
RU2472249C2 (en) Crystal of ultrafast high-voltage high-current arsenide-gallium diode
RU2531551C2 (en) Multi-epitaxial structure of double-injection high-voltage hyper-fast recovery diode chip based on gallium and arsenic
RU2805563C1 (en) High-voltage power diode crystal with schottky barrier and p-n junctions
WO2021086872A1 (en) Tunnel drift step recovery diode
RU2805777C1 (en) High voltage bipolar transistor with static induction
Voitovich et al. Prospects for Development of Fast Recovery Power GaAs SBD on the basis of LPE-Technology
US20040104384A1 (en) Growth of high temperature, high power, high speed electronics
CN112531007A (en) Junction barrier Schottky diode with gradient depth P-type region and preparation method
EP0416226A1 (en) Double heterostructure step recovery diode
RU2801075C1 (en) Ultrafast high voltage gallium arsenide diode crystal
Coleman et al. GaAs Schottky diodes with near-ideal characteristics