在电力电子器件的外延生长和器件制备过程中，缺陷是不可避免的，大量的缺陷在一定程度上会牺牲器件的击穿电压、导通电阻等性能，同时影响器件的可靠性。近期，河北工业大学和广东工业大学联合开发了缺陷相关的仿真模型，深入剖析了体缺陷对GaN基肖特基势垒二极管的影响，并实现了对器件动态特性的仿真。

图1 GaN基肖特基势垒二极管结构示意图

图1展示了GaN基肖特基势垒二极管结构示意图，器件中划分了界面缺陷区、侧壁缺陷区和体缺陷区。重点研究了体缺陷对GaN基肖特基势垒二极管器件性能的影响。体缺陷分为施主型缺陷和受主型缺陷，由图2（a）和（b）可以看出器件在正向导通时，受主型缺陷的存在会使得导通电阻显著增加。图2（c）和（d）展示了当器件处于反向截止时的漏电流，施主型缺陷往往会削弱电荷耦合效应，导致器件提前击穿，而受主型缺陷则表现出相反的特征。

图2 （a）不同浓度施主型缺陷和（b）不同浓度受主型缺陷对GaN基肖特基势垒二极管的正向电流-电压特性的影响；（c）不同浓度施主型缺陷和（d）不同浓度受主型缺陷对GaN基肖特基势垒二极管阻断特性的影响。

图3（a）和（b）展示了GaN基肖特基势垒二极管动态特性的仿真模型，电压从0 V增加到1.5 V再回到0 V时，具有施主型缺陷的肖特基势垒二极管的正向导通特性几乎不发生变化，而具有受主型陷阱的肖特基势垒二极管会产生显著的充电/放电效应，使正向导通特性发生显著漂移。

图3 （a）不同浓度施主型缺陷和（b）不同浓度受主型缺陷对GaN基肖特基势垒二极管的双向扫描导通特性的影响。

研究结果最近被SCI期刊Japanese Journal of Applied Physics收录，文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1347-4065/ad40eb