4H-SiC功率MOSFET特性研究與器件模擬.pdf

1、碳化硅(SiC)由于其帶隙寬、熱導率高、電子的飽和速度大、臨界擊穿電場高等特點成為制作高溫、高頻、大功率和抗輻射器件的首選半導體材料之一。本文采用了一種帶有電流擴展層的新型功率MOSFET的器件結構，通過器件性能的研究和器件參數(shù)的優(yōu)化，獲得了較低的特征導通電阻和較高的擊穿電壓。本文的主要研究工作為：
　　 (1)氧化層厚度和P基區(qū)濃度對閾值電壓的影響。閾值電壓的大小直接影響的器件的輸出電流和溝道區(qū)電阻。通過ISE-TCAD器件模

2、擬研究發(fā)現(xiàn)氧化層和P基區(qū)厚度越大，閾值電壓越大。因此要想獲得較低的閾值電壓，必須減小器件的氧化層厚度和P基區(qū)濃度。
　　 (2)器件的阻斷特性研究。本文通過對P基區(qū)厚度和濃度的研究得出要使器件正常工作不至于發(fā)生基區(qū)穿通現(xiàn)象，P基區(qū)必須滿足的最小濃度和厚度關系。
　　 (3)減小器件的特征導通電阻。JFET區(qū)電阻、溝道電阻、積累層電阻和漂移區(qū)電阻是導通電阻的四個最主要的組成部分。本文通過對JFET區(qū)寬度和濃度的優(yōu)化有效的降