近日，日本Patentix公司宣布在新型半導體材料——金紅石型二氧化鍺（rutile-type GeO2，簡稱r-GeO2）薄膜上，通過離子注入方式成功引入施主雜質銻（Sb），首次實現了其n型導電性。這一突破為下一代高耐壓、高效率功率半導體器件的設計與制造提供了全新材料選項。
作為一種具備4.68 eV超寬禁帶的氧化物半導體，r-GeO2在理論上優于SiC和GaN，具備更高的擊穿電壓與熱穩定性。然而，長期以來該材料在電子摻雜方面面臨挑戰，限制了其實際應用進展。
Patentix此前已基于自研PhantomSVD薄膜沉積技術，在成膜過程中引入銻元素，實現了r-GeO2的n型導電調控，并成功驗證其在肖特基勢壘二極管（SBD）中的應用可行性。
r-GeO2薄膜在離子注入前（左）和后（右）的表面和厚度
此次進一步采用離子注入法，將銻摻雜精準地引入至已沉積好的r-GeO2薄膜中，具備更高的摻雜空間分辨率和濃度控制能力。實驗結果顯示，注入區域保持晶體結構穩定，且片電阻明顯下降，說明施主雜質已被激活，有效提升了導電性能。
后續通過C-V（電容-電壓）特性分析確認了n型導電行為，并揭示摻雜雜質主要分布在薄膜表面附近。未來，Patentix將進一步評估銻的具體注入濃度及活化效率，持續推動r-GeO2材料體系在高性能功率器件中的工程化應用。
粉體圈Coco編譯
作者：粉體圈
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