文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
4H-SiC功率MOSFET特性研究与器件模拟
姓名:侯峰波
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
摘要高等特点成为制作高温、高频、大功率和抗辐射器件的首选半导体材料之一。本文采用了一种带有电流扩展层的新型功率的器件结构,通过器件性能的研究和器件参数的优化,获得了较低的特征导通电阻和较高的击穿电压。论文的趸愫穸群蚉基区浓度对阈值电压的影响。阈值电压的大小直接影响基区厚度越大,阈值电压越大。因此要想获得较低的阈值电压,必须减小器件的骷淖瓒咸匦匝芯俊1疚耐ü訮基区厚度和浓度的研究得出要使器跣∑骷奶卣鞯纪ǖ缱琛缱琛⒐档赖缱琛⒒鄄愕缱韬推区电阻是导通电阻的四个最主要的组成部分。本文通过对区宽度和浓度的优匀流过漂移区,降低了漂移区的电阻。从而有效的降低了器件的总电阻。云骷魄偷缌骼┱共愕呐ǘ冉杏呕竦米罴训钠骷能。:碳化硅功率特征导通电阻电流扩展层碳化硅捎谄浯犊怼⑷鹊悸矢摺⒌缱拥谋ズ退俣却蟆⒘俳缁鞔┑绯主要研究工作为:的器件的输出电流和沟道区电阻。通过甌骷D庋芯糠⑾盅趸愫蚉氧化层厚度和ǘ取件正常工作不至于发生基区穿通现象,匦肼愕淖钚∨ǘ群秃穸裙叵怠化有效的降低了器件的区电阻;在漂移区上方增加电流扩展层,使得电流均电阻和幕鞔┑缪埂
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本人签名:—聋轰鲻本人签名:,在一年解密后适用本授权书。西安电子科技大学学位论文独创性虼葱滦声明关于论文使用授权的说明坠ǎ褐鳌唬日期:猃皇秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在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注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说果;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明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。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。学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。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。C的论文在解密后遵守此规定导师签名:日期:
第一章绪论β蔒⒄瓜肿以和为代表的传统半导体材料的高速发展推动了微电子技术的迅猛发展,然而早在硅器件诞生不久,科学家就清醒的看到了它的应用局限性,硅器件难以在高于的高温下运行,特别是当高温与大功率、高频、强辐射环境并存时,硅器件无法胜任。随着科学技术的发展,越来越多的领域要求电子系统能够在更高温度条件下正常工作。而魑5谌斫氲继宀牧暇哂锌斫带、高电子击穿电场、高饱和电子速率等特性,近年来已经引起电子材料和微电子领域的日益广泛关注。到目前为止,具有半导体特性的金刚石的几个材料问题使得氖迪是不现实的,而俏ㄒ灰恢直菊鞯难趸颯,的化合物半导体。这就使得它成为高性能功率睦硐肫贰A硗猓捎赟独特的材料特性,例如高击穿电场、高的电子饱和速度、高热导率等,因而在高功率、高速、高温开关器件中具有强大的潜力】。特别的,墓β蚀砟芰γ飨杂庞赟8呋鞔┑绯大结温,高热导率笥赟倍芨玫厣⑷取A硗猓闹谱骷际酰幌衿他宽禁带半导体,已经发展到可以生产大多数半导体器件的水平,外延层生长、原位参杂和离子注入以及热氧化、刻蚀和欧姆接触,都可以用在稀⑷隡场效应晶体管驳绺杏坌统⌒в骞,减小表面电场⌒в酃档繫场效应了第一个功率鹤菹虿壅碪免了离子注入和与之相关的高温退火。的反型沟道位于刻蚀槽的侧墙上,是该结构的期间具有较高的分装密度。但是有两个缺点:漂移区较高的电场导致栅氧化层中电场很高。这个问题在槽拐角处更严重。在高于的倍市砀⒉粼痈叩钠魄斫苣透叩墓ぷ功率的结构有很多种,目前已经实现的结构有:⑷牍β鹊取二十世纪年代第一个适繹,,因为基区和源区可以通过外延的方法形成,避
品质因素嵋/如。。为/%。年和漏压下造成栅氧化层迅速击穿,这样,最大工作电压限制在小于理想击穿电压的%;刈挪鄄啾诜葱凸档乐械脑亓髯忧ㄒ坡屎艿停庋偷贾赂叩奶卣鞯纪电阻,使推魄缱璧挠攀品⒒硬怀隼础N=饩鲅趸愕绯」叩奈侍猓瓵.