4H-SiC JBS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、作為寬禁帶半導(dǎo)體材料的代表，碳化硅具有禁帶寬度大（Eg>2.3eV）、臨界擊穿電場(chǎng)高、載流子飽和速度大以及熱導(dǎo)率高等優(yōu)良特性，特別適合用于制作抗輻射、高溫、高頻、大功率和高密度集成的電子器件。JBS(junctionbarrier schottky,結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管)結(jié)合了PiN二極管的高耐壓低漏電流和肖特基二極管的低導(dǎo)通壓降的特點(diǎn)，4H-SiC JBS二極管結(jié)合了碳化硅材料的電學(xué)性能優(yōu)勢(shì)和JBS二極管的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，具有傳統(tǒng)功率二極管所

2、不具備的優(yōu)良電學(xué)特性，廣泛適用于高頻、高壓和大功率領(lǐng)域，是現(xiàn)階段功率二極管的主要發(fā)展方向。
　　本文的主要工作是4H-SiC JBS器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，采用二維器件模擬仿真軟件ATLAS，對(duì)高壓4H-SiC JBS器件結(jié)構(gòu)和類JBS結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真研究和優(yōu)化。以4H-SiC JBS的正向?qū)ㄌ匦院头聪蚪刂固匦苑抡妗⒎治龊脱芯繛榛A(chǔ)，通過(guò)在有源區(qū)嵌入氧化層及使用異質(zhì)結(jié)替代肖特基接觸，改善了器件的正向?qū)▔航?，降低器件的?dǎo)通電阻和提高

3、器件耐壓。提出了兩種新型結(jié)構(gòu)：
　　(1)ESO-JBS，在有源區(qū)（P+區(qū)）嵌入一層氧化層；
　　(2)HJBD，使用異質(zhì)結(jié)替代傳統(tǒng)JBS器件的肖特基接觸。ESO-JBS器件在保證器件耐壓不降低、漏電流不增大的前提下，利用氧化層，增大了器件正向偏置時(shí)的有效肖特基面積，有效降低了正向?qū)▔航担瑴p小了器件的導(dǎo)通電阻；HJBD在能夠在正向特性與普通JBS相當(dāng)時(shí)明顯增大器件的耐壓或者在器件耐壓相當(dāng)?shù)那疤嵯旅黠@改善器件的正向性能。通過(guò)