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自由载流子屏蔽效应解锁超宽禁带半导体CaSnO3中的高电子迁移率
Free-carrier screening unlocks high electron mobility in ultrawide bandgap semiconductor CaSnO3
Jiayi Gong · Chuanyu Zhang · Wenjie Hu · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
龚佳一、张传宇、胡文杰、周金健。自由载流子屏蔽效应显著抑制电离杂质散射，从而在超宽禁带半导体CaSnO3中实现高电子迁移率。本研究结合第一性原理计算与输运理论，系统分析了不同掺杂浓度下的电子散射机制。结果表明，随着载流子浓度增加，自由载流子诱导的屏蔽作用有效降低杂质势垒，使迁移率反常升高。该发现为优化透明导电氧化物及高功率电子器件中的载流子输运提供了新思路。
解读: 该研究揭示的CaSnO3超宽禁带半导体中高电子迁移率特性，对阳光电源功率器件技术具有重要启发。其高迁移率特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的新一代功率模块设计，有望提升器件导通性能、降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，CaSnO3作为SiC/GaN的潜在替代材料，可进一步优化...
r-GeO2薄膜的透射电子显微镜研究
A TEM study of MOCVD-grown rutile GeO2 films
Imteaz Rahaman · Botong Li · Brian Roy Van Devener · Kai Fu · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
超宽禁带半导体因其大禁带宽度和高击穿电场在下一代功率电子器件中具有广阔前景。金红石相GeO2（r-GeO2）因具备双极掺杂能力而备受关注，但其研究尚处初期，需深入探究结构特性以提升外延层质量。前期工作发现，在r-TiO2(001)衬底上通过金属有机化学气相沉积生长的r-GeO2薄膜呈现方形图案与平滑区域共存的表面形貌。本研究利用透射电子显微镜分析其结构特征，结果表明方形区域为结晶态，而平滑区域呈非晶态；测得(110)晶面间距为0.324 nm，略高于理论值0.312 nm。
解读: r-GeO2超宽禁带半导体（禁带宽度>4eV）研究对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。相比现有SiC器件（3.3eV），r-GeO2更高的击穿电场强度可支撑更高电压等级应用，适用于PowerTitan储能系统的1500V直流母线和ST系列储能变流器的功率模块设计。其双极掺杂能力为实现低导通损耗的IG...