Single-event burnout in homojunction GaN vertical PiN diodes with hybrid edge termination design
Notice bibliographique
Résumé
GaN devices play a major role in modern electronics, providing high-power handling, efficient high-frequency operation, and resilience in harsh environments. However, electric field crowding at the edge of the anode often limits its full potential, leading to single-event effects (SEEs) at lower bias voltages under heavy ion radiation. Here, we report on the performance of homojunction GaN vertical PiN diodes with a hybrid edge termination design under heavy ion irradiation, specifically, oxygen ions, chlorine ions, Cf-252 fission fragments, and alpha particles from an Am-241 source. The unique hybrid edge termination (HET) design provides better electric field management, preventing breakdown from occurring at the edge of the anode at lower voltages. The results of this study reveal that these devices exhibit excellent tolerance to 12-MeV oxygen and 16-MeV chlorine ions, owing to their low linear energy transfer (LET) and range in GaN. However, single-event burnout (SEB) is observed during the Cf-252 exposure at about 50% of the diodes' electrical breakdown voltage due to the presence of higher LET and longer-range ions. Optical and scanning electron microscopy (SEM) reveal that the damage that caused by SEB lies close to the center of these devices rather than the anode edge. Devices with junction termination extension (JTE) instead of HET edge termination also show similar SEB when irradiated with Cf-252 fission fragments. Physical damage due to SEB occurs at the edge of the anode for these devices. These comparative results show the benefits of HET for enhancing the resistance of GaN-based PiN diodes to heavy ion irradiation.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».