摘要：近日，北方工业大学张旭芳副教授和西安交通大学王玮副教授在表界面领域权威学术期刊Surfaces and Interfaces发布了一篇名为Interface state extraction in LaB6/O-diamond SBDs by temperat

近日，北方工业大学张旭芳副教授和西安交通大学王玮副教授在表界面领域权威学术期刊Surfaces and Interfaces发布了一篇名为Interface state extraction in LaB6/O-diamond SBDs by temperature-dependent C–V and J–V measurements（通过变温C–V和J–V测试实现LaB6/氧终端金刚石（O-diamond）肖特基二极管（SBD）中界面态的提取）的研究论文。

金刚石被誉为“终极半导体”，在高温、高功率和高频应用中展现出巨大潜力。尤其是氧终端金刚石凭借其优异的化学稳定性、较低的界面漏电以及与金属之间良好的能带匹配度，近年来备受关注。然而，金属-半导体（MS）界面处存在的高界面态密度，严重制约了器件性能的进一步提升。因此，系统表征MS界面处面态密度（Dit）的能量分布是降低高界面态密度的关键。

以往的研究往往忽略MS界面处天然界面层的存在，同时难以探测位于价带以上较深能级的界面态。针对这一难题，本研究提出了一套适用于MS结构的等效电路模型，明确区分了天然界面层与界面态的作用机制，避免了传统方法中的参数提取难题。

图1. (a) 考虑天然界面层的LaB6/O-diamond结构示意图；(b) 与(a)对应的等效电路图。

通过变温（300–500 K）C–V和J–V测试技术，实现了对LaB6/ O-diamond SBD距价带顶0.2 eV至1.2 eV的宽能级范围内Dit分布精准提取，系统获取了其分布规律：Dit数值约10¹² cm⁻² eV⁻¹，并随能级深入禁带呈衰减趋势。

图2. O-diamond SBD在300 K、400 K和500 K下测得的Dit能量分布图。

该方法不仅适用于金刚石基SBD，在碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等其他宽禁带半导体器件的界面评价同样适用，为高性能功率电子器件的优化设计提供了新思路。

项目支持

该项目由国家自然科学基金（编号：62304005）提供支持。

文章信息

Interface state extraction in LaB6/O-diamond SBDs by temperature-dependent C–V and J–V measurements

Mingkun Li; Xufang Zhang; Shihao Lu; Shuopei Jiao; Shichao Wang; Wei Wang; Kang An; Kang Liu; Jing Zhang

李明坤，张旭芳；鲁世豪；焦硕沛；王士超；王玮；安康；刘康；张静

Surf. Interf. 73, 107403 (2025)

文章来源：北方工业大学张旭芳课题组投稿

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