文档介绍：纳米器件与技术
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肖特基势垒二极管的反向特性
杨霏,闰锐, 陈昊,张有润, 彭明明,商庆杰
李亚丽,张雄文,潘宏菽,杨克武,蔡树军
. 专集成电路国家级重点实验室,石家庄;
. 电子科技大电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都
用学
摘要:在型—衬底上的型同质外延层的面制备了纵向肖特基势垒二极管,
研究了场板、场限环及其复合结构等不同终端截止结构对于反向阻断电压与反向泄漏电流的影
响。场板结构有利于提高反向阻断电压,减小反向泄漏电流。当场板长度从/ 变化到
,反向阻断电压随着场板长度的增加而增加。厚度对于反向阻断电压有重要的影响,
当厚度为./,即大约为外延层厚度的/时,可以得到较大的反向阻断电压。当场限环的
离子注入区域宽度从变化到肛,反向阻断电压也随之增加。和复合结构对于
改善反向阻断电压以及反向泄漏电流都有作用, 同时反向阻断电压对于场板长度不再敏感。采用
复合结构,在反向泄漏电流下最高阻断电压达到。讨论了离子注入剂量对于反向
阻断电压的影响,注入离子剂量和反向电压的关系表明结构不同于传统结构的要求。
当采用大约为理想剂量的注入剂量时才可达到最高的反向阻断电压而不是其他报道的
理想剂量,此时的注入剂量远高于结构器件所需的注入剂量。
关键词:碳化硅;肖特基势垒二极管;反向阻断电压;反向泄漏电流;场限环;场板; 离子注入
中图分类号:.;. 文献标识码: 文章编号:———

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底的面同质外延了结构材料,结构如
引言
表所示。外延层厚度不均匀性小于,型掺
开关器件是最基本的半导体器件之一,其正向杂浓度不均匀性小于/,双晶测试半高宽
开启电压、反向阻断电压以及开关特性是几项主要不超过。
的性能指标。常见的开关速度较快的硅基肖特基势表外延的材料结构
垒二极管开关时间在以内,但是反向—
工作电压在以内,难以实现高电压快速转换
工作。一般整流二极管反向恢复时间过长,快恢复
二极管、超快恢复二极管的反向工作电压可以达到
,但是正向导通电阻过大,电路转换损
耗大,反向阻断电压过低,不能够实现某些高频转
换以及高压电路工作,而基整流管反向阻为了研究不同结构组合器件的性能,变化了场
断电压可以高达数千伏,反向恢复时间只有几纳秒, 板长度、场氧化层厚度以及场限环结构的长度和掺
正向电流密度较大,国际上已经有货架产品—, 杂浓度。为了实现场限环所需要的型掺杂,在
工作效率高,因此具有很大的研究价值。℃进行箱式和离子联合注人,为了使晶
宽禁带材料以及器件一直是近年来半导体领域格回复并激活注入离子,在气氛中
研究的重点。其中,材料禁带具有宽度宽、雪崩℃高温退火,至此得到场限环结构所
击穿电场强度大、导热率高、物理、化学性能稳定需浓度的型掺杂。