In this Letter, a high-quality and high-resistivity nitrogen (N)-doped Ga2O3 current blocking layer (CBL) is grown utilizing metal-organic chemical vapor deposition homoepitaxial technology. By using nitrous oxide (N2O) as oxygen source for Ga2O3 growth and N source for doping and controlling the growth temperature, the grown CBL can effectively achieve high (∼1019 cm−3) or low (∼1017 cm−3) N doping concentrations, as well as high crystal quality. Furthermore, the electrical properties of the developed CBL are verified at the device level, which shows that the device using the CBL can withstand bidirectional voltages exceeding 3.5 kV with very low leakage (≤1 × 10−4 A/cm2). This work can pave the way for the realization of high-voltage and low-leakage Ga2O3 vertical devices, especially metal-oxide-semiconductor field effect transistors.

中文翻译：

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使用 MOCVD 同质外延的氮掺杂 Ga2O3 电流阻挡层用于高压和低泄漏 Ga2O3 垂直器件制备


在这封信中，利用金属有机化学气相沉积同轴技术生长了高质量和高电阻率氮 （N） 掺杂的 Ga2O3 电流阻塞层 （CBL）。通过使用一氧化二氮 （N2O） 作为 Ga2O3 生长的氧源和掺杂和控制生长温度的 N 源，生长的 CBL 可以有效地实现高 （∼1019 cm-3） 或低 （∼1017 cm-3） 的 N 掺杂浓度，以及高晶体质量。此外，开发的 CBL 的电气特性在器件级进行了验证，这表明使用 CBL 的器件可以承受超过 3.5 kV 的双向电压，泄漏非常低 （≤1 × 10−4 A/cm2）。这项工作可以为实现高压和低泄漏的 Ga2O3 垂直器件铺平道路，尤其是金属氧化物半导体场效应晶体管。