【摘 要】
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主要介绍了4H-SiC结势垒肖特基(JBS)功率二极管元胞的设计、仿真和制造,得到了JBS器件有源区相间的p+型岛的宽度和间距等关键参数与器件电学特性的关系,比较了JBS功率二极管
【机 构】
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国网智能电网研究院电工新材料及微电子研究所,
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主要介绍了4H-SiC结势垒肖特基(JBS)功率二极管元胞的设计、仿真和制造,得到了JBS器件有源区相间的p+型岛的宽度和间距等关键参数与器件电学特性的关系,比较了JBS功率二极管与肖特基二极管(SBD)的正向特性和反向漏电流特性。在较大的正向电压下,JBS功率二极管的p型岛的空穴电流可以穿过p型接触区发生空穴注入。与SBD相比,JBS功率二极管能有效降低反向漏电流,提高器件的击穿电压,并减少了对工艺控制精确性的要求。二维器件数值仿真分析和工艺实验结果表明,4H-SiC JBS功率二极管具有1.3 V的正向电压和1 kV的击穿电压。
The design, simulation and fabrication of the 4H-SiC junction barrier Schottky (JBS) power diode cell are mainly introduced. The key parameters such as the width and pitch of the p + -type island in the active region of the JBS device and the electrical characteristics of the device are obtained Relationship between JBS power diode and Schottky diode (SBD) forward characteristics and reverse leakage current characteristics. At larger forward voltages, hole current in the p-type island of the JBS power diode can be injected through the p-type contact region. Compared with SBD, JBS power diode can effectively reduce the reverse leakage current, improve the breakdown voltage of the device, and reduce the requirement of process control accuracy. Two-dimensional device numerical simulation and process experiment results show that the 4H-SiC JBS power diode has a forward voltage of 1.3 V and a breakdown voltage of 1 kV.
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