GaN 전력 소자는 높은 스위칭 주파수와 낮은 전력 손실로 인해 항공우주 분야에 많은 이점을 제공한다. 그러나 이 소자는 태양 플레어나 밴 앨런 복사선대에서 발생하는 고에너지 양성자 플럭스에 노출될 경우 역방향 차단 및/또는 순방향 전도 성능이 저하되기도 한다.
중국 과학기술대학(USTC)의 연구진이 최근 고에너지 양성자 조사 후 역방향 차단 전압(BV)이 1.7kV보다 높은 수직 GaN PiN 다이오드를 시연했다. 이는 최첨단 준수직 및 완전수직 GaN 전력 다이오드 중에서 가장 뛰어난 성과로 간주된다.
연구팀은 최대 1×10 14 cm -2 의 플루언스로 10-MeV 및 50-MeV 양성자 조사가 수직 GaN-on-GaN PiN 다이오드에 미치는 영향을 조사했다. 이 다이오드는 고에너지 및 고선량 양성자 조사 후에도 1.7 kV(10-4 A/cm-2) 이상의 BV를 유지할 수 있다.
한편 , 수직 GaN PiN 다이오드의 전도도 변조는 양성자 조사 후에도 여전히 존재하며 약화되었다. 연구팀은 또한 전압 의존적 전기 발광(EL) 특성을 사용하여 직접 밴드갭 GaN 소자에서 전기적 성능과 방사선 유도 재결합 센터 간의 상관 관계를 밝혔다.
