文档介绍：代号 10701 学号 1040421992

分类号 TN4 密级公开

题(中、英文)目 SiC MOS 的介质层/SiC 界面特性研究
Study of SiC MOS Dielectric Layer/SiC
Interface Characteristics

作者姓名多亚军指导教师姓名、职务吕红亮教授

学科门类工学学科、专业电力电子与电力传动

提交论文日期二○一三年一月
西安电子科技大学

硕士研究生学位论文

SiC MOS 的介质层/SiC 界面特性研究

Study of SiC MOS Dielectric Layer/SiC
Interface Characteristics

多亚军

工学电力电子与电力传动

导师:吕红亮教授
西安电子科技大学
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导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标
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果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的
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西安电子科技大学
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本人签名: 导师签名:

日期: 日期:
摘要
摘要
碳化硅(SiC)是具有宽禁带、高击穿电场、高热导率等优异特性的第三代宽禁
带半导体材料。SiC MOS器件是目前研究的热点,但由于SiO2/SiC的界面态密度很
高导致器件反型沟道迁移率较低,阈值电压和低频l/f噪声增加,严重地影响了SiC
MOS器件的性能。
本文对SiO2/SiC和AlN/SiC MOS电容的界面特性进行研究。制备了不同二次氧
化退火工艺条件下的SiO2/SiC MOS电容,对其进行了高频C-V,XPS测试,提取了
SiO2/SiC MOS电容的平带电压,边界陷阱密度和界面态密度等界面参数,分析了
二次氧化退火工艺参数对SiO2/SiC界面特性的影响。结果表明,二次氧化退火后的
SiO2/SiC具有较小的边界陷阱密度和界面态密度,但平带电压会增大。
利用原子层沉积(ALD)技术制备了不同厚度AlN介质层的AlN/SiC MOS电
容,分析了AlN层厚度对器件性能的影响,比较了SiO2/SiC和AlN/SiC MOS的电特
性,结果表明,以AlN作为介质材料的SiC MOS具有更低的平带电压漂移和界面态
密度,并且随着AlN薄膜厚度地降低,AlN/SiC MOS的平带电压和界面态密度在逐
渐降低。

关键词:二次氧化退火氮化铝界面态 X射线光电子谱
ABSTRACT
Abstract
Silicon carbide, the third generation wide band gap semiconductor material, has
many excellent properties,such as wide band gap, high critical breakdown electric field,
high thermal conductivity and high electron saturation drift velocity. Nowadays, SiC
MOS devices are ing a hot research topic. However, the characteritics of the SiC
MOS devices are easily suffered from the influence of the higher SiO2/SiC inter