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碳化硅(SiC)双极型晶体管(BJT, Bipolar Junction Transistor)由于不存在二次击穿的问题,以及没有4H-SiC JFET器件的栅极驱动的问题,以及4H-SiC MOSFET氧化层界面稳定性和沟道迁移率的问题。除此之外,碳化硅双极型晶体管(4H-SiC BJT)还具有易于封装的优点。因此对4H-SiC BJT功率器件的特性和结构进行研究非常有必要而且具有重要的意义。本文从BJT的基本工作原理出发,利用Silvaco公司的Atlas数值仿真软件对4H-SiC BJT功率器件的性能进行了研究。为了真实可靠的得到仿真结果,文中首先在仿真器中建立了4H-SiC的物理模型并给出了材料参数。然后对垂直型4H-SiC BJT的性能进行了研究。为了获得高的电流增益,文中优化了BJT的发射区到基极的间距、发射区长度等几何尺寸,并研究了器件的击穿特性以及MJTE终端在4H-SiC BJT中的应用。基区在BJT中对电流增益有非常重要的影响。文中研究了不同掺杂浓度下,基区宽度对击穿电压和电流增益的影响。并选取合适的基区掺杂和基区宽度以击穿电压和电流增益的折中。本文也对平面型4H-SiC BJT的性能也进行了研究。在double RESURF结构的BJT基础上,首次提出了利用基极场板,来降低击穿时BC结在基区的耗尽。仿真发现,基极场板的长度越长,BC结在基区的耗尽越少。在选择合适的基极长度基础上,对基区的掺杂浓度和宽度进行了优化。通过优化,可以使平面型4H-SiC BJT在保持高的击穿电压同时,拥有很高的电流增益。最后对平面型4H-SiC BJT和垂直型4H-SiC BJT的性能(电流增益、击穿电压以及比导通电阻)进行了比较。结果表明,优化后的平面型4H-SiC BJT在相同耐压等级下,可以获得远远高于垂直型4H-SiCBJT的电流增益。然而由于平面型功率器件芯片面积大的特点,它的比导通电阻高于垂直型4H-SiC BJT。