新型結(jié)構(gòu)的碳化硅MESFET設(shè)計與仿真研究.pdf

1、SiC材料作為第三代半導(dǎo)體材料的代表之一，以其較寬的禁帶寬度、較高的臨界擊穿電場、載流子飽和漂移速度以及熱導(dǎo)率等特性，在高溫，抗輻照，高功率等工作條件下具有明顯的優(yōu)勢。4H-SiC被認(rèn)為是研制MESFET的最佳材料之一。而存在于4H-SiC MESFET的表面陷阱會引起電流的不穩(wěn)定性。具有較好的擊穿特性會使其更廣泛地應(yīng)用于高壓領(lǐng)域。
　　 為了屏蔽表面陷阱并提高擊穿電壓，本文設(shè)計并研究了三種不同的碳化硅MESFET新結(jié)構(gòu)，通過仿

2、真工具ISE TCAD對各種新型器件結(jié)構(gòu)進行仿真與討論。首先建立了埋溝-埋柵型MESFET器件結(jié)構(gòu)，對其直流特性、瞬態(tài)特性以及交流小信號特性進行了一系列的模擬和仿真研究，考慮界面態(tài)的影響機理，分析了器件參數(shù)的變化對器件特性的改善情況，確定器件參數(shù)的最優(yōu)值并設(shè)計了工藝流程和版圖。然后，在埋溝-埋柵型MESFET結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，為了提高器件的擊穿特性，引入了場板結(jié)構(gòu)。研究了場板長度的變化對器件的直流、交流小信號以及擊穿特性所產(chǎn)生的影響。最后，