具有超低漏電流的4H-SiC SJ JBS的研究.pdf

1、本文利用二維器件模擬軟件ISE-TCAD對高壓大功率4H-SiC SBD進行模擬分析。通過對傳統(tǒng)的SiC SBD和JBS的正反向特性進行研究分析，以降低肖特基二極管反向漏電流、比導(dǎo)通電阻和提高擊穿電壓為目標，提出新型器件結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了在能夠打破碳化硅極限的同時保持超低的反向漏電流。最后針對大功率SiCSBD在IGBT。模塊應(yīng)用中產(chǎn)生的高頻振蕩的原因，給出了合理的解釋。重點分析了4H-SiC肖特基二極管反向漏電流的輸運機制，給出了漏電流的簡

2、單模型。對于能夠打破碳化硅極限的SJ(Super Junction)結(jié)構(gòu)，把它引入到4H-SiC SBD中，形成4H-SiC SJ SBD，并著重分析SJ結(jié)構(gòu)參數(shù)對SBD反向漏電流、擊穿電壓和比導(dǎo)通電阻的影響。研究發(fā)現(xiàn)SJ結(jié)構(gòu)雖然沒能屏蔽電場、保護肖特基界面，但是由于SJ本身具有電場調(diào)節(jié)作用，故SJ SBD肖特基界面的電場比較低，反向漏電流比較小。之后為了進一步降低SiC SBD的反向漏電流，本文提出了具有新型結(jié)構(gòu)的SiC肖特基二極管-

3、SJ JBS(Super Junction Junction BarrierSchottky)，然后重點分析SJ JBS關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對該二極管反向漏電流、擊穿電壓和比導(dǎo)通電阻的影響。研究得出結(jié)論，文中所提出的SJ JBS不僅能夠打破碳化硅極限，而且還能得到超低的反向漏電流，在2273V的反向高電壓下，其漏電流僅為9.2×10-8A/cm2，這是到目前為止，理論上SiC肖特基二極管在2000V的高壓下所得到的最低漏電流。接著對SJ JBS