文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
4H-SiC PiN二极管开关特性研究
姓名:张甲阳
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张玉明
20100101
摘要本文通过建立ü芫哂辛己玫目9靥匦浴J椅蜃⑷氲.、开关时间较短.、电流衰减比较快、尾电流很小。同时,重点模拟分析了温度、载流子寿命、正向电流密度、反向偏置电压、阳极掺杂浓度等因ü。通过改进器件结构可以在改善ü芸9靥匦缘耐笔迪挚9厮俣群驼虻纪ǖ缪沟恼壑小1疚脑谄魄匀掺杂结构基础之上提出了渐变掺杂结构,将传统的漂移区划分成三层,掺杂浓的前提下,加大反向电荷的抽取效率,提高开关速度,而且具有更加优越的软特性,开关速度提高约%,软度系数龃ァH欢骷姆聪蚧鞔┑缪狗碳化硅ü芸9厥奔浣ケ洳粼ü苡捎诰哂锌煽毓β蚀蟆⒉迦胨鸷男∫约翱9厮俣瓤斓扔诺悖开关电路、限幅器、移相器、衰减器等控制电路中广泛应用。钠骷P湍D饬颂娼峁沟甋ü艿闹流特性和开关特性。通过模拟值与实验值的比较验证了模型的准确性。在正向电流密度为/保骷牡纪ǖ缪筕笥摇7聪蚧鞔┑缪。与传统材料相比,.流,反向偏置电压保甋ü艿钠魄娲⒌绾蒕。,载流子寿命越大,开关过程中反向峰值电流越高,开关时间越长。ü艿目9靥匦裕钦庋度依次渐变,分别是一、。弧DD庀允荆河捎诘绲调制效应的影响,改进后的.ü,可以通过调整漂移区重掺杂区域的厚度来改善反向击穿特性。对比发现,漂移区三层渐变掺杂结构比漂移区两层渐变掺杂结构具有更为优越的性能。关键词:
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本人签名:塑里创新性声明关于使用授权的声明本人签名:丝里受堕翌:兰:塑:兰:本人声明所呈交的论文是我个人在导师的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注和致谢中所罗列的内容以外,论文中或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚脑解密后遵守此规定不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部导师签名:日期:
第一章绪论碳化硅材料的特性随着微波功率器件的发展,传统的硅和砷化镓半导体材料由于自身的性能缺料越来越受到人们的重视。其中,牧嫌捎诮昀丛诓牧现票浮⑼庋由ひ约年,人类在试图合成金刚石时偶然发现了K婧笥值谝淮稳斯ず铣皇亲魑Q心ズ颓懈畈牧隙τ糜诠ひ抵小V钡辏琇⒚髁薙晶体的升华生长工艺才使得魑V匾5牟牧嫌τ糜诠獾缱雍臀⒌缱悠骷难芯俊都非常困难阻碍了它的研究应用。年和籽晶升华生长法,使生长大面积高质量碳化硅成为可能,从而掀开了目前大规模碳化硅材料和器件研司开始积极推动碳化硅的研究,并不断改善碳化硅材料的制造工艺,在年公司已经实现了直径为撩琢阄⒐艿奶蓟璩牡椎闹圃臁牧鲜羌痰谝淮K匕氲继如、偷诙衔锇氲继宀牧如、之后发展起来的第三代宽禁带半导体材料的主要代表之一。牧有两百多种不同的晶体结构。常见的晶体结构是、、和U庑┎煌立方密堆积的闪锌矿结构、六角密堆积的纤锌矿结构和菱形结构分别记作、牧暇哂写蠼矶取⒏咴亓髯颖ズ退俾省⒏呷鹊悸省⒏吡俳绯∏康忍匦裕因此成为制造高频/高功率电子器件、高温器件最重要的半导体材料。表是室温下推渌氲继宀牧系奶匦员冉稀陷在这一领域的局限性越来越明显。因此,诸如、、金刚石等新材器件研制等方面的突破性进展而成为研究热点。曳治龀銎溆商己凸枳槌桑范朔肿邮絊。但是在很长的历史时期内然而,由于碳化硅高的化学和物理稳定性,使其高温单晶生长和化学及机械处理究的序幕。同时,∧ぶ票讣际酰缁嗤庋,液相外延生长汽相外延生长肿邮庋臃等方法,特别是ぜ际醪欢铣熟且应用于碳化硅,使碳化硅在市场上有了一个合适的位置辏珻的代号分别代表不同的甋佣讯饨峁埂T赟晶体中,。。这样就表示四层甋愎钩梢桓鲋芷诘牧墙峁埂
作;高击穿电场特性萐咭桓鍪考有利于开发高压、大功率器件:;此外,牧