不同退火温度下Mo/4H-SiC肖特基接触界面特性分析

为研究退火温度对肖特基接触界面特性的影响,在不同温度下测试了不同退火温度处理的Mo/4H-SiC肖特基接触的I-V及C-V特性.根据金属-绝缘层-半导体(MIS)结构二极管模型理论,认为在金属与半导体间存在薄介质层,通过估算介质层电容值,得到了肖特基接触界面态密度(N88)的能级分布情况,N8s约为1012 eV-1·cm-2量级.退火温度升高,N8s的能级分布靠近导带底;测试温度升高,Ns8增加且其能级分布远离导带底.利用X射线光电子能谱(XPS)分析表征肖特基接触界面态化学组分,分析结果证实接触界面存在SiO.SiO组分随退火温度的升高而减少,在退火温度为500℃及以上时检测到Mo-C成分,说明Mo与4H-SiC发生反应.     

不同退火温度下Mo/4H-SiC肖特基接触势垒不均匀及XRD分析北大核心

为探究退火温度对Mo/4H-SiC肖特基接触势垒不均匀程度的影响,对在不同退火温度下形成的Mo/4H-SiC肖特基接触进行了不同测试温度下的电流-电压（I-V）及电容-电压（CV）测试,运用Tung理论模型和＂T0反常＂中的T0值评价势垒不均匀程度,X射线衍射（XRD）分析肖特基接触的物相组成。分析结果表明,测试温度升高时I-V测试提取的势垒高度接近于C-V测试提取的势垒高度,退火温度500℃及以上时Mo与4H-SiC发生反应,且导致较低的势垒高度。退火温度为600℃时,肖特基接触具有最低的势垒不均匀程度,且此退火温度下势垒高度相对500℃及700℃时较高,物相组成为Mo2C及Mo4.8Si3C0.6。     

采用Ni/Ti/Ni多层金属在N型4H-SiC衬底改善粘附性和界面的欧姆接触

The Ni/Ti/Ni multilayer ohmic contact properties on a 4H-SiC substrate and improved adhesion with the Ti/Au overlayer have been investigated. The best specific contact resistivity of 3.16 × 10^-5 Ω.cm^2 was obtained at 1050 ℃. Compared with Ni/SiC ohmic contact, the adhesion between Ni/Ti/Ni/SiC and the Ti/Au overlayer was greatly improved and the physical mechanism under this behavior was analyzed by using Raman spectroscopy and X-ray energy dispersive spectroscopy （EDS） measurement. It is shown that a Ti-carbide and Ni-silicide compound exist at the surface and there is no graphitic carbon at the surface of the Ni/Ti/Ni structure by Raman spectroscopy, while a large amount of graphitic carbon appears at the surface of the Ni/SiC structure, which results in its bad adhesion. Moreover, the interface of the Ni/Ti/Ni/SiC is improved compared to the interface of Ni/SiC.     

1200V/100A高温大电流4H-SiC JBS器件的研制

基于SiC结势垒肖特基(JBS)二极管工作原理及其电流/电场均衡分布理论,采用高温大电流单芯片设计技术及大尺寸芯片加工技术,研制了1 200 V/100 A高温大电流4H-SiCJBS二极管.该器件采用优化的材料结构、有源区结构和终端结构,有效提高了器件的载流子输运能力.测试结果表明,当正向导通压降为1.60 V时,其正向电流密度达247 A/cm2(以芯片面积计算).在测试温度25和200℃时,当正向电流为100 A时,正向导通压降分别为1.64和2.50 V;当反向电压为1 200 V时,反向漏电流分别小于50和200μA.动态特性测试结果表明,器件的反向恢复特性良好.器件均通过100次温度循环、168 h的高温高湿高反偏(H3TRB)和高温反偏可靠性试验,显示出优良的鲁棒性.器件的成品率达70％以上.     

槽栅型SiC MOSFET器件单粒子响应特性研究

利用TCAD Sentaurus模拟仿真软件,研究分析了三种不同结构的槽栅型1 200 V SiC MOSFET单粒子响应特性,器件包括传统单沟槽MOSFET、双沟槽MOSFET和非对称沟槽MOSFET结构。仿真结果表明,双沟槽MOSFET的抗单粒子特性优于其它两种结构器件。通过分析可知,双沟槽MOSFET结构的优越性在于有较深的源极深槽结构,有助于快速收集单粒子碰撞过程产生的载流子,从而缓解大量载流子聚集带来的内部电热集中,相比其它两种结构能有效抑制引起单粒子烧毁的反馈机制。