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碳化硅肖特基二极管具有击穿电压高、导通电阻低、开关速度快和耐高温等优点,在国民经济和军事等很多领域有着广泛的应用前景,电力电子领域是其最具代表性的工程应用领域之一。目前在高压碳化硅肖特基二极管的研究中仍存在许多问题,例如结终端结构的优化设计问题,氧化层的生长、欧姆接触以及肖特基接触等工艺问题。为解决上述问题,本文对三种结终端结构的碳化硅肖特基二极管进行了分析研究,并着重研究了工艺条件对器件反向击穿电压和正向I-V特性的影响。一、研究结终端技术对击穿电压的影响。首先研究场板结构的肖特基二极管,结果发现氧化层厚为0.4μm、场板长度超过8μm时,器件击穿电压最大;其次,研究了场限环带场板结构的碳化硅肖特基二极管,优化场限环掺杂浓度和场板长度,结果表明掺杂不同的场限环其达到最大击穿电压的场板长度也是不同的;最后,提出一种具有沟槽结构的肖特基二极管,通过优化槽宽、槽深等参数对击穿电压的影响,得出优化的器件结构的击穿电压和正向压降分别为953V和0.98V。二、研究表面处理对欧姆接触的影响、退火对碳化硅热氧化氧化层的影响和不同场氧化层对肖特基二极管特性的影响。首先研究表面预处理和退火对欧姆接触特性的影响。实验发现表面经过干氧氧化和BOE腐蚀处理的片子,欧姆特性较好。然后研究了氩气气氛中退火温度对碳化硅干氧氧化层质量的影响,实验发现600℃退火后,碳化硅热氧化的氧化层内缺陷最少,质量最好。最后研究干氧氧化加PECVD、湿氧氧化加PECVD和PECVD生长的场氧化层对肖特基二极管性能的影响,研究退火对场氧化层由干氧氧化加PECVD生长的肖特基二极管的性能的影响。实验发现湿氧氧化加PECVD作为场氧化层的肖特基二极管的电学性能最好,理想因子为1.114,反向饱和电流密度JS=1.2×10-10A/cm2,势垒高度为φs=1.020,反向击穿电压为345V。以干氧氧化加PECVD生长的介质层作为场氧化层的4H-SiC肖特基二极管在400℃下退火器件具有良好的性能,理想因子为1.447,肖特基势垒高度为1.029eV,反向击穿电压为220V。