目前，以GaN和SiC為代表的第三代半導體材料具有禁帶寬度大、臨界電場高和電子飽和漂移速度快等優勢，突破了硅與傳統化合物材料（GaAs、InP等）技術發展的瓶頸，被廣泛地應用在光電、電力電子、射頻微波等領域，展現出了巨大的發展潛力；而Ga2O3材料的禁帶寬度高達~4.9 eV，臨界電場高達~8 MV/cm（是Si的2.7倍，SiC和GaN的2倍，Baliga優值分別是SiC和GaN的10倍和4倍以上），因此是制造場效應晶體管、肖特基二極管、日盲紫外探測器等的優良材料，并逐漸肩負起超寬禁帶半導體材料發展的重任。

然而相對于發展較為成熟的GaN和SiC材料性質和器件架構而言，Ga2O3材料相關器件架構不清晰，其器件的發展依然任重道遠。因此利用半導體器件仿真技術對Ga2O3器件機理的研究便顯得尤為重要，這將有助于充分發揮出Ga2O3材料的優勢。不過現階段Ga2O3器件仿真技術面臨著諸多難點，具體可分為以下幾點：

第一，Ga2O3材料的電學、光學參數缺失且不完善。當前Ga2O3材料制備技術不夠成熟，因此材料的穩定性較低；而且Ga2O3材料存在多種同分異構體，不同研究機構所報道的Ga2O3材料的基本電學和光學性質出入較大。半導體材料物理是探究半導體器件物理的根本條件，穩定的材料性質是開展器件機理分析的前提，因此技術人員需要綜合不同研究機構的實驗測試數據，針對性地將特定材料參數賦值到相對應的器件物理模型中，才能展開真實可靠的仿真計算。這將要求技術人員具備足夠強的材料物理知識和器件工藝基礎。

第二，Ga2O3材料自身缺陷對相關器件的電學輸出曲線走勢影響較大。受限于當前的材料制備水平，Ga2O3材料自身存在較多的缺陷和位錯，這嚴重制約了載流子輸運和載流子遷移率，進而會對器件的電學輸出曲線走勢產生重要的影響，尤其影響了功率半導體器件的擊穿曲線走勢。然而半導體器件仿真軟件中的缺陷模型復雜，并涉及眾多物理參數，因此物理模型的選取對技術人員的器件物理功底提出了考驗。

第三，由于晶體材料質量需要進一步完善，所以實驗結果與理論結果存在較大出入，因此給理論分析帶來較大的難度。為了保證計算數據的合理性和可靠性，技術人員需要具備豐富的仿真經驗及理論功底，這也導致了針對Ga2O3功率半導體器件的機理分析難度增加。

從以上介紹中，我們可以看出當前Ga2O3材料的研究難點和Ga2O3功率半導體器件和光電探測器仿真的技術壁壘，因此，Ga2O3材料在成為電力電子和光電探測產品的主要候選材料之前，研究人員還需要從材料生長、器件制備和仿真技術三方面對其展開更深入的研發工作。
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