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High-Temperature Operation of Diamond Junction Field-Effect Transistors With Lateral p-n Junctions

机译：带有横向p-n结的金刚石结场效应晶体管的高温工作

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High-temperature performance of diamond junction field-effect transistors (JFETs) with lateral p-n junctions is demonstrated. Diamond JFETs fabricated by $n$-type selective growth can be operated at 723 K, and show very low leakage currents of ${sim}{10}^{-13}~{rm A}$ and high ON/OFF ratios ${>}{10}^{6}$. Specific on-resistance decreases from 52.2 ${rm m}Omegacdot{rm cm}^{2}$ at 300 K to 1.4 ${rm m}Omegacdot{rm cm}^{2}$ at 723 K. At high temperatures, the device shows steep subthreshold swings very close to the theoretical limit. The low leakage currents are maintained even at a high drain voltage of ${-}{rm 100}~{rm V}$. These excellent properties at high temperatures and high voltage show that diamond JFETs can work in harsh environments.
机译：展示了具有横向p-n结的金刚石结场效应晶体管（JFET）的高温性能。通过 $ n $ 型选择性生长制造的金刚石JFET可以在723 K下工作，并且显示出非常低的<公式Formulatype =“ inline”> $ {sim} {10} ^ {-13}〜{rm A} $ 和高开/关比<公式Formulatype =“ inline”> $ {>} {10} ^ {6} $ 。比导通电阻从300 K时的52.2 $ {rm m} Omegacdot {rm cm} ^ {2} $ 减小到1.4 $ {rm m} Omegacdot {rm cm} ^ {2} $ 在723 K下。在高温下，设备显示陡峭的亚阈值摆动非常接近理论极限。即使在 $ {-} {rm 100}〜{rm V} $ 的高漏极电压下，仍可保持低泄漏电流>。这些在高温和高压下的优异性能表明，金刚石JFET可以在恶劣的环境下工作。

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