SiC肖特基势垒二极管

本文简要地介绍了半导体ＳｉＣ材料的特性，并与Ｓｉ、ＧａＡｓ，ＧａＰ等材料作了比较，同时介绍了ＳｉＣ９肖特基势垒及ＳｉＣ肖特基势垒二极管的伏－安特性。     

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．     

2700V4H-SiC结势垒肖特基二极管

在76.2 mm 4H-SiC晶圆上采用厚外延技术和器件制作工艺研制的结势垒肖特基二极管(JBS).在室温下,器件反向耐压达到2700 V.正向开启电压为0.8V,在VF=2V时正向电流密度122 A/cm2,比导通电阻Ron=8.8 mΩ·cm2.得到肖特基接触势垒qφв=1.24 eV,理想因子n=1.     

3毫米GaAs肖特基势垒混频二极管

<正> 南京电子器件研究所已研制成3mm GaAs肖特基势垒混频二极管,其使用频率可达100GHz以上。混频管使用频率愈高,要求结电容C_j愈小。本器件C_j设计值为0.007pF(考虑边缘效应)。如此小的结电容必须通过减小势垒结直径来获得,而小的结直径将增加非线性电导固有变频损耗,增大串联电阻。 为降低器件的噪声温度比和变频损耗,提高高频优值,需要获得近乎理想的肖特基势垒,使理想因子n趋近于1,同时最大限度地降低串联电阻Rs,使Rs和C_j的乘积减至最小。因此适当提高GaAs外延层浓度,在满足击穿电压和烧毁的前提下,减薄外延层总厚度,提高外延层浓度的分布陡度以减小串联电阻Rs。     

6H-SiC高压肖特基势垒二极管

在可商业获得的N型6H-SiC晶片上,通过化学气相淀积,进行同质外延生长,在此结构材料上,通过热蒸发,制作Ni/6H-SiC肖特基势垒二极管．测量并分析了肖特基二极管的电学特性,结果表明,肖特基二极管具有较好的整流特性：反向击穿电压约为450V,室温下,反向电压VR=-200V时,反向漏电流JL=5×10-4A*cm-2;理想因子为1.09,肖特基势垒高度为1.24—1.26eV,开启电压约为0.8V．     

6H-SiC高压肖特基势垒二极管

在可商业获得的 N型 6 H - Si C晶片上 ,通过化学气相淀积 ,进行同质外延生长 ,在此结构材料上 ,通过热蒸发 ,制作 Ni/6 H- Si C肖特基势垒二极管 .测量并分析了肖特基二极管的电学特性 ,结果表明 ,肖特基二极管具有较好的整流特性 :反向击穿电压约为 45 0 V,室温下 ,反向电压 VR=- 2 0 0 V时 ,反向漏电流 JL=5× 10 - 4 A· cm- 2 ;理想因子为 1.0 9,肖特基势垒高度为 1.2 4— 1.2 6 e V ,开启电压约为 0 .8V     

Characterization by Internal Photoemission Spectroscopy of Single-Crystal CVD Diamond Schottky Barrier Diodes

Internal photoemission spectroscopy measurements have been performed to study the electrical characteristics of Schottky diodes on boron-doped single-crystalline chemical vapor deposited (SC-CVD) diamond. These measurements were compared with current–voltage (I–V) and current–temperature (I–T) measurements. Schottky contact barrier heights and ideality factors have been measured on Schottky contacts formed on four samples with Au, Ni, and Al contact metallizations. I–V and I–T measurements were performed in the temperature range from 300 K to 500 K. The internal photoemission method, which is less influenced by local variations in the Schottky barrier height than the other two methods, yielded the highest values of Schottky barrier heights to p-type material: Φ_B = 1.78 eV to 2.10 eV, depending on the choice of contact metal and sample boron concentration.     

微波肖特基势垒二极管硅化物工艺技术研究

对微波肖特基中、低势垒二极管硅化物的工艺技术进行了研究。用Ｎｉ－Ｓｉ硅化物作中势垒硅化物,用Ｔｉ－Ｓｉ硅化物作低势垒硅化物。通过设计和工艺实验,得到温度、时间、真空度等取佳工艺技术条件。在保持微波肖特基二极管势垒特征的同时,提高了反向电压,增强了它的稳定性和可靠性。     

衬底减薄提高SiC二极管电流密度的研究

利用自主生长的SiC外延材料,采用晶圆快速减薄与激光退火工艺结合研制600V/30ASiC肖特基二极管。先完成正面工艺,然后贴膜保护正面,SiC外延材料快速减薄到180μm左右,蒸发Ni之后采用激光退火工艺完成背面欧姆的制作,最后溅射TiNiAg完成SiC器件的研制。减薄完的晶圆比不减薄的晶圆正向压降Vf降低了0.15V,电流密度增大了近100%,器件的反向特性基本保持不变。     

无凹槽AlGaN/GaN肖特基势垒二极管正向电流输运机制

研究了无凹槽AlGaN/GaN肖特基势垒二极管(SBD)的正向电流输运机制。分别采用Ni/Au和TiN作为阳极金属材料制备了无凹槽AlGaN/GaN SBD,对比了两种SBD的直流特性。并通过测量器件的变温I-V特性,研究了器件的正向电流输运机制。结果表明,TiN-SBD(0.95 V@1 mA·mm^-1)与Ni/Au-SBD(1.15 V@1 mA·mm^-1)相比实现了更低的开启电压,从而改善了正向导通特性。研究发现两种SBD的势垒高度和理想因子都强烈依赖于环境温度,通过引入势垒高度的高斯分布模型解释了这种温度依赖性,验证了正向电流输运机制为与势垒高度不均匀分布相关的热电子发射机制。     

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。     

肖特基二极管异常击穿特性曲线的研究

本文简述了肖特基二极管的原理,结构、性能特点,分析了生产中经常出现的异常击穿特性曲线,并提出了相应的改进措施.     

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