硅化钯-P型硅肖特基势垒二极管的红外响应

硅化钯-P型硅肖特基势垒二极管是短波红外CCD和焦平面的光敏元,利用成熟的硅大规模集成电路工艺可以把它和信息处理电路做在同一芯片上,因此,易于做成高密度多象元的器件。近几年来,这种器件发展很快,性能有很大的提高。目前,人们正在发展长波硅肖特基势垒红外CCD,因此,对硅肖特基势垒二极管的光谱响应十分关注。本文对硅化     

硅化钯-P型硅肖特基势垒二极管的电子束感生电流法观测

本文用EBIC法对SBD元件进行了观测。在加速电压1—2.5kV、束流约3×10~(-12)A的条件下,对SBD元件的结深进行了非破坏性测量,其值约13nm,此值与同样元件的二次离子剥离法测量结果相符。     

8毫米硅肖特基势垒二极管

一、引言 肖特基势垒二极管自六十年代初问世以来,随着半导体材料和器件工艺的发展,性能有很大提高,在微波混频和检波器中得到广泛应用。混频二极管目前正向低噪声、宽频带和毫米波方向发展。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以总是用n型半导体材料来制作混频或检波二极管。n型GaAs材料的电子迁移率比硅高得多,所以它适宜于制作毫米波器件,可以获得较高的截止频率和较低的噪声系数。但是,砷化镓材料和器件工艺以及可靠性方面均不如硅器件成熟。所以,目前仍有不少毫米波肖特基势垒混频二极管产品是用硅材料制作的。与砷化镓相比,金属—硅势垒的势垒高度较低,通常不需要加偏压或加大本振功率。所以,采用硅材料对于使用来讲也是有利的。     

硅肖特基势垒二极管耐高压高温特性的改善

为了改善传统硅基肖特基二极管反向低耐压和低结温的特性,本文采用离子注入、NiPt60溅射、硅化物形成等主要工艺在厚度为10.6～11.4μm、浓度为2.2×10₁₅～2.4×10₁₅㎝_-3的Nˉ型硅外延层上制备了具有耐高压和高结温的肖特基势垒二极管。实验测试的I-V特性表明该肖特基势垒二极管可承受175℃的结温,比传统硅基肖特基二极管的结温高出50℃,反向耐压值达到V_R=112V,漏电流仅为2μA,导通压降V_F=0.71V(正向电流I_F=3A时)。     

SiC肖特基势垒二极管的反向特性

在n型4H-SiC衬底上的n型同质外延层的Si面制备了纵向肖特基势垒二极管(SBD),研究了场板、场限环及其复合结构等不同终端截止结构对于反向阻断电压与反向泄漏电流的影响。场板(FP)结构有利于提高反向阻断电压,减小反向泄漏电流。当场板长度从5μm变化到25μm,反向阻断电压随着场板长度的增加而增加。SiO2厚度对于反向阻断电压有重要的影响,当厚度为0.5μm,即大约为外延层厚度的1/20时,可以得到较大的反向阻断电压。当场限环的离子注入区域宽度从10μm变化到70μm,反向阻断电压也随之增加。FLR和FP复合结构对于改善反向阻断电压以及反向泄漏电流都有作用,同时反向阻断电压对于场板长度不再敏感。采用复合结构,在10μA反向泄漏电流下最高阻断电压达到1 300V。讨论了离子注入剂量对于反向阻断电压的影响,注入离子剂量和反向电压的关系表明SBD结构不同于传统PIN结构的要求。当采用大约为150%理想剂量的注入剂量时才可达到最高的反向阻断电压而不是其他报道的75%理想剂量,此时的注入剂量远高于PIN结构器件所需的注入剂量。     

肖特基势垒耿二极管的分析

本文对肖特基势垒耿二极管随不同的势垒高度而产生不同的振荡模式以及在大信号下工作的宽频带特性进行了模拟。     

Pt/6H-SiC肖特基势垒二极管特性分析

采用直流磁控溅射法、Pt作肖特基接触的工艺，制作了N型6H—SiC肖特基势垒二极管，对肖特基势垒二极管的电学特性及温度特性进行了研究。实验结果表明，该器件具有很好的整流特性，反向电流小、击穿电压高，且在高温下器件波动很小，能够稳定地工作，适合于在高温(600℃)等恶劣环境下长期可靠地工作。     

4H-SiC结型势垒肖特基二极管的制作与特性研究

本文设计制作了两种具有不同结构参数的4H-SiC结型势垒肖特基二极管,在制作过程中采用了两种制作方法：一种是对正电极上的P型欧姆接触进行单独制作,然后制作肖特基接触的工艺过程;另一种是通用的通过一次肖特基接触制作就完成正电极制作的工艺过程。器件制作完成后,通过测试结果比较了采用场限环作为边界终端与未采用边界终端的器件的反向特性,结果显示采用场限环有效地提高了该器件的击穿电压,减小了其反向电流。另外,测试结果还显示采用独立制作P型欧姆接触的工艺过程有效提高了4H-SiC结型势垒肖特基二极管的反向特性,其中P型欧姆接触的制作过程和结果也在本文中做出了详细叙述。     

SiC肖特基势垒二极管的研制

本文报道了采用电子束热蒸发的方法用铂（Ｐｔ）做肖特基接触在ｎ型６Ｈ-ＳｉＣ体材料上制作肖特基二极管的工艺过程和器件特性．对实验结果进行了比较分析,Ｉ-Ｖ特性测量说明Ｐｔ／６ＨＳｉＣ肖特基二极管有较好的整流特性,热电子发射是其主要的输运机理,理想因子为１.２３,肖特基势垒高度为１.０３ｅＶ,开启电压约为０.５Ｖ．     

4H-SiC TSOB结势垒肖特基二极管静态特性

为增强器件的反向耐压能力,降低器件的漏电功耗,采用Silvaco TCAD对沟槽底部具有SiO₂间隔的结势垒肖特基二极管(TSOB)的器件特性进行了仿真研究。通过优化参数来改善导通压降(V_F)-反向漏电流(I_R)和击穿电压的折衷关系。室温下,沟槽深度为2.2 μm时,器件的击穿电压达到1 610 V。正向导通压降为2.1 V,在V_F=3 V时正向电流密度为199 A/cm²。为进一步改善器件的反向阻断特性,在P型多晶硅掺杂的有源区生成一层SiO₂来优化漂移区电场分布,此时改善的器件结构在维持正向导通压降2.1 V的前提下,击穿电压达到1 821 V,增加了13%。在1 000 V反向偏置电压下,反向漏电流密度比普通结构降低了87%,有效降低了器件的漏电功耗。普通器件结构的开/关电流比为2.6×10³(1 V/-500 V),而改善的结构为1.3×10⁴(1 V/-500 V)。     

浅析高温Ti4H-SiC肖特基势垒二极管的特性

SiC是新一代高温、高频、大功率和抗辐照半导体器件和集成电路的半导体材料,具有高击穿电场、高饱和电子漂移速率、高热导率及抗辐照能力强等一系列优点肖特基势垒二极管是实现各种SiC器件的基础,因此对SiC肖特基势垒二极管高温特性的研究具有十分重要的理论和实际意义。     

在薄硅外延片上制备高频肖特基势垒二极管

采用超高真空化学气相沉积技术,在n型重掺Si衬底上生长了轻掺的薄硅外延层,利用扩展电阻和原子力显微分析对外延层进行了检验.结果表明,重掺Si衬底与薄硅外延层之间的界面过渡区陡峭,外延层厚度在亚微米级,掺杂浓度为1017cm-3.在此外延片上制备了高频肖特基二极管的原型器件,与传统的硅基肖特基二极管相比截止频率有了大幅提高.     

氧化镓基肖特基势垒二极管的研究进展

Ga₂O₃是一种新型宽禁带半导体材料,禁带宽度约为4.8 eV,临界击穿电场理论上可高达8 MV/cm, Baliga优值超过3 000,因此在制作功率器件方面有很大的潜力。Ga₂O₃是继SiC和GaN之后制作高性能半导体器件的优选材料,近年来受到了广泛的关注。介绍了Ga₂O₃材料的基本物理性质,分析了Ga₂O₃基肖特基势垒二极管(SBD)的优势及存在的问题。重点从器件工艺、结构和边缘终端技术等角度评述了优化Ga₂O₃基SBD性能的方法,并对Ga₂O₃基SBD的进一步发展趋势进行了展望。     

在薄硅外延片上制备高频肖特基势垒二极管

采用超高真空化学气相沉积技术,在n型重掺Si衬底上生长了轻掺的薄硅外延层,利用扩展电阻和原子力显微分析对外延层进行了检验.结果表明,重掺Si衬底与薄硅外延层之间的界面过渡区陡峭,外延层厚度在亚微米级,掺杂浓度为10 1 7cm- 3.在此外延片上制备了高频肖特基二极管的原型器件,与传统的硅基肖特基二极管相比截止频率有了大幅提高     

双面肖特基势垒型GaAs粒子探测器的电特性研究

研究了有源面积为９ｍｍ２的双面肖特基势垒ＧａＡｓ粒子探测器的电特性。器件工艺简单，结构新颖，反向耐压高于３００Ｖ，反向漏电流密度低（９１ｎＡ／ｍｍ２），该器件能经受能量为１．５ＭｅＶ、剂量为１０００ｋＧｙ的电子照射，电特性正常，是一种抗辐照的粒子探测器。     

浮结型碳化硅肖特基势垒功率二极管的优化设计

SiC floating junction Schottky barrier diodes were simulated with software MEDICI 4.0 and their device structures were optimized based on forward and reverse electrical characteristics. Compared with the conventional power Schottky barrier diode, the device structure is featured by a highly doped drift region and embedded floating junction region, which can ensure high breakdown voltage while keeping lower specific on-state resistance, solved the contradiction between forward voltage drop and breakdown voltage. The simulation results show that with opti- mized structure parameter, the breakdown voltage can reach 4 kV and the specific on-resistance is 8.3 mΩ·cm2.     

超结与浮结型肖特基势垒二极管的比较研究

对浮结型及超结型肖特基势垒二极管静态及动态特性进行了解析及模拟.静态特性通过解析击穿电压与导通电阻之间的关系得到.反向恢复特性通过二极管电容随反向电压变化关系解释,商用混合模拟器MEDICI模拟结果表明浮结结构具有软恢复特性,软度因子为0.949.超结结构恢复特性较硬,软度因子为0.7807.当考虑这两种耐压结构时,必...     

截止频率8.7 THz的平面肖特基势垒二极管

肖特基势垒二极管(SBD)具有强非线性效应、速度快及容易系统集成等特点,常用于微波、毫米波及太赫兹波的产生和检测。本文通过电子束光刻等技术制作出肖特基接触直径1 μm的二极管,并对二极管进行了直流测试和射频测试。经过直流测试,二极管的串联电阻为10.2 Ω,零偏结电容为1.76 fF,肖特基结截止频率达到了8.7 THz;相同管子的射频测试串联电阻为15.4 Ω,零偏结电容1.46 fF,肖特基结截止频率也达到了7 THz。     

4H-SiC双层浮结肖特基势垒二极管温度特性研究

为了增强器件高温条件下的适应性,对4H-SiC双层浮结肖特基势垒功率二极管的温度特性进行了研究.结果表明,当温度变化时,器件的阻断电压、通态电阻、反向漏电流及开关时间等电学性质均要发生一定的变化.作为一种基于浮结技术的sic新器件,通过数值模拟方法对其特征参数进行优化,可使其承载电流能力、阻断特性和开关速度等得到进一步...