4H-SiC埋沟MOSFET的研制

研制了4H-SiC热氧化生长氧化层埋沟nMOSFET.用室温下N离子注入的方法形成埋沟区和源漏区,然后在1600℃进行激活退火.离子注入所得到的埋沟区深度大约为0.2μm.从转移特性提取出来的峰值场效应迁移率约为18.1cm2/(V·s).造成低场效应迁移率的主要因素可能是粗糙的器件表面(器件表面布满密密麻麻的小坑).3μm和5μm器件的阈值电压分别为1.73V和1.72V.3μm器件饱和跨导约为102μS( V G=20V, V D=10V).     

表面态密度分布和源漏电阻对6H-SiC PMOS器件特性的影响

建立了一个价带附近的界面态密度分布模型,并用该模型较好地模拟了6H-SiC PMOS器件的阈值电压随温度变化的趋势、C-V特性以及转移特性.理论C-V特性曲线是用数值解泊松方程的方法得到的,在解泊松方程的过程中考虑了场致离化效应.由于SiC PMOS器件的源漏电阻比较大,因此,在计算强反型情况下的漏电流时,同时考虑了源漏电阻的影响.结果表明,源漏电阻对漏电流的影响很大.     

N型SiC的Ni基欧姆接触研究

对n型SiC的Ni基欧姆接触的机理进行了研究.通过在P型4H-SiC外延层上使用N离子注入来形成N阱,并在此基础上制作Ni/n型SiC欧姆接触的TLM结构,得到的比接触电阻约为1.7X10-4Ω·cm2.合金化的高温退火过程导致了C空位(Vc)的出现,起到了施主的作用,降低了有效肖特基势垒高度,从而形成欧姆接触.通过模拟估计了有效载流子密度的增加,结果表明,高温退火中形成的C空位对于最终欧姆接触的形成起到了重要作用,甚至超过了掺杂水平的影响.     

4H-SiC隐埋沟道MOSFET迁移率的研究

研究了几种因素对4H-SiC隐埋沟道MOSFET沟道迁移率的影响.提出了一个简单的模型用来定量分析串联电阻对迁移率的影响.串联电阻不仅会使迁移率降低,还会使峰值场效应迁移率所对应的栅压减小.峰值场效应迁移率和串联电阻的关系可用一个二次多项式来准确描述.详细分析了均匀分布和不均匀分布的界面态对场效应迁移率的影响.对于指数分布的界面态,低栅压下界面态的影响基本上可以忽略不计,随着栅压的增加,界面态的影响越来越显著.     

SiC隐埋沟道MOS结构夹断模式下的C-V特性畸变

用数值和解析的方法研究了SiC隐埋沟道MOS结构夹断模式下C-V特性的畸变.隐埋沟道MOSFET中存在一个pn结,在沟道夹断以后,半导体表面耗尽区和pn结耗尽区连在一起,这时总的表面电容是半导体表面耗尽区电容和pn结电容的串联,使埋沟MOS结构的C-V特性发生畸变.文中通过求解泊松方程,用解析的方法分析了这种畸变发生的物理机理,并对栅电容进行了计算,计算结果与实验结果符合得很好.     

6H-SiC肖特基源漏n沟MOSFET的数值-解析模型

分析了6 H- Si C肖特基源漏MOSFET的电流输运机制,并建立了数值-解析模型.模型正确地计入了隧道电流和势垒降低的影响,能准确反映器件的特性.模拟结果显示,源极肖特基的势垒高度是影响器件特性的主要因素,随着温度升高,器件的特性将变得更好.     

考虑源漏串联电阻时6H-SiC PMOSFET解析模型

在考虑源漏串联电阻的基础上,建立了一组适用于Si C PMOSFET的解析模型.计算结果与实验结果符合得很好     

6H-SiC肖特基源漏n沟MOSFET的数值-解析模型

分析了6H-SiC肖特基源漏MOSFET的电流输运机制,并建立了数值-解析模型.模型正确地计入了隧道电流和势垒降低的影响,能准确反映器件的特性.模拟结果显示,源极肖特基的势垒高度是影响器件特性的主要因素,随着温度升高,器件的特性将变得更好.     

6H-SiC肖特基源漏n沟MOSFET的数值-解析模型

分析了6H-SiC肖特基源漏MOSFET的电流输运机制,并建立了数值-解析模型.模型正确地计入了隧道电流和势垒降低的影响,能准确反映器件的特性.模拟结果显示,源极肖特基的势垒高度是影响器件特性的主要因素,随着温度升高,器件的特性将变得更好.     

考虑源漏串联电阻时6H-SiC PMOSFET解析模型

在考虑源漏串联电阻的基础上,建立了一组适用于SiC PMOSFET的解析模型.计算结果与实验结果符合得很好.