近日，日本Patentix公司宣布在新型半导体材料——金红石型二氧化锗（rutile-type GeO2，简称r-GeO2）薄膜上，通过离子注入方式成功引入施主杂质锑（Sb），首次实现了其n型导电性。这一突破为下一代高耐压、高效率功率半导体器件的设计与制造提供了全新材料选项。
作为一种具备4.68 eV超宽禁带的氧化物半导体，r-GeO2在理论上优于SiC和GaN，具备更高的击穿电压与热稳定性。然而，长期以来该材料在电子掺杂方面面临挑战，限制了其实际应用进展。
Patentix此前已基于自研PhantomSVD薄膜沉积技术，在成膜过程中引入锑元素，实现了r-GeO2的n型导电调控，并成功验证其在肖特基势垒二极管（SBD）中的应用可行性。
r-GeO2薄膜在离子注入前（左）和后（右）的表面和厚度
此次进一步采用离子注入法，将锑掺杂精准地引入至已沉积好的r-GeO2薄膜中，具备更高的掺杂空间分辨率和浓度控制能力。实验结果显示，注入区域保持晶体结构稳定，且片电阻明显下降，说明施主杂质已被激活，有效提升了导电性能。
后续通过C-V（电容-电压）特性分析确认了n型导电行为，并揭示掺杂杂质主要分布在薄膜表面附近。未来，Patentix将进一步评估锑的具体注入浓度及活化效率，持续推动r-GeO2材料体系在高性能功率器件中的工程化应用。
粉体圈Coco编译
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