图1 仿真采用的器件结构
实验证明，在碰撞电离引起击穿的半导体材料中，背景掺杂浓度NDB是影响击穿电压的重要因素之一。这是因为，掺杂浓度越高，则单位体积内电离出的载流子越多，在强电场下出现雪崩倍增效应时，其碰撞电离的作用越强。肖特基结类似pn结中的单边突变结，击穿电压VBD的大小可由下式给出：
图2是具有不同掺杂浓度的GaN SBD的反向特性曲线图。由图中可以看出掺杂浓度越高，则击穿电压越低。未击穿前二极管的反向电流绝对值也随着掺杂浓度升高而增大。
图2 不同掺杂浓度GaN SBD的反向特性曲线图
图3是不同掺杂浓度下GaN SBD的正向特性曲线图，掺杂浓度越大，电流越大，但正向导通电压保持不变，约0.8V。
图3 不同掺杂浓度下GaN SBD正向特性曲线图
图4(a)-(c)给出了GaN SBD在阳极电压为-500V、-600V和-700V时的器件内部电场分布图，图4(d)则给出了器件沿上表面的电场分布。可以看出器件内电场最大的位置在器件表面、阳极靠近阴极的边缘处。电压越大，器件内电场越大，但增大量不均匀，恰恰是在阳极下方电场最强处，电场随电压的增大量最大。因此当外电压增大，电场逐渐接近半导体材料的击穿场强，二极管的反向电流因为雪崩倍增效应出现迅速的上升，最后二极管被击穿。
图4 GaN SBD反向击穿前后器件内部的电场分布
图5给出了Al组分为0.25的AlGaN SBD在掺杂浓度NDB分别为5×1015cm-3和2×1016cm-3时的反向击穿特性，并给出了NDB=5×1015cm-3的GaN SBD的反向击穿曲线。可见，在同样的掺杂浓度下，AlGaN SBD的击穿电压显著高于GaN SBD，但击穿后电流上升的速率快于GaN SBD。图6给出了NDB=5×1015cm-3的AlGaN SBD和GaN SBD的正向I-V特性，AlGaN SBD的正向导通电压约1.2V，明显高于GaN SBD，正向电流也显著小于GaN SBD，这和AlGaN SBD的反向电流小、击穿电压高是一致的。这种差异主要由AlGaN的禁带宽度高于GaN造成。
图5 AlGaN SBD和GaN SBD的反向击穿特性
图6 AlGaN SBD和GaN SBD的正向I-V特性
根据图5仿真曲线和实验数据中击穿电压高于400V的要求，定义GaN的背景掺杂浓度NDB=5×1015cm-3以及AlGaN的背景掺杂浓度NDB=2×1016cm-3是比较合理的。