近日，西安電子科技大學研究團隊在超寬禁帶半導體材料氧化鎵功率器件領域取得突破性進展，相關成果于2025年8月14日以“120 A/1.78 kV p-Cr₂O₃/n-β-Ga₂O₃ Heterojunction PN Diodes with Slanted Mesa Edge Termination”為題在線發表于《IEEE Electron Device Letters》（DOI：10.1109/LED.2025.3598936）。該研究在國際上首次實現了百安千伏級高壓氧化鎵功率二極管，所制備的器件可承受120 A正向電流，同時反向擊穿電壓超過1700 V。本研究由西安電子科技大學郝躍院士團隊張進成教授、周弘教授領銜完成，張進成教授與周弘教授為論文通訊作者，馮逸燾博士為第一作者。 

β-Ga₂O₃是下一代功率電子器件技術，具備4.8 eV的寬禁帶寬度、約200 cm²/V·s的本征電子遷移率以及1.5–2×10⁷ cm/s的高飽和速度，使得β-Ga₂O₃基功率器件在高電壓、大電流和高效率應用中展現出巨大潛力。工業應用要求功率二極管能夠作為固態開關實現大功率調控。因此，開發百安級大電流、千伏級高擊穿電壓的大尺寸二極管，對推進β-Ga₂O₃功率器件的實際應用與產業化至關重要。

本研究采用高熱穩定性的Cr₂O₃作為p型材料，和n型β-Ga₂O₃形成異質結，并協同斜臺面邊緣終端結構優化電場分布，制備了有源區面積為9 mm²的p-Cr₂O₃/n-β-Ga₂O₃ 異質結二極管。器件實現了120 A的正向電流和1780 V的擊穿電壓，同時具備69 mΩ的低導通電阻和0.511 GW/cm²的高功率優值。該成果顯著推動了氧化鎵材料在下一代高壓大功率工業電力電子中的應用進程。 

論文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document/11124913