新型终端结构的4H-SiC SBD理论和实验研究

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SiC肖特基势垒二极管(SiC SBD)以其导通电阻低,开关特性好等优势在功率系统中展现出巨大的应用潜力。基于高k介质场板终端的4H-SiC SBD的二维仿真,设计并制备了采用半绝缘多晶硅(SIPOS)作为场板介质的4H-SiC场板终端SBD(FP_SBD)。所制备的1mm24H-SiC SBD比导通电阻为5.87mΩ cm2,3.6V时电流达到4A。反向击穿电压为1200V,达到理论值的70%。实验结果证实长度大于20μm的SIPOS场板终端能较好的发挥作用。并通过对二次钝化前后的器件击穿电压进行测试说明聚酰亚胺(PI)能够有效的提高器件的击穿电压。设计了带有JTE终端的4H-SiC SBD器件。从仿真角度说明减少离子注入次数(最少为一次注入)可以与多次离子注入(形成类似盒状分布)达到同样的效果,并且可以有效减小注入损伤,降低击穿电压对注入浓度的敏感度和降低注入能量。根据仿真结果制定了4H-SiC JTE SBD的实验方案,设计了实验版图。
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