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)。     

国产航天元器件自主可控应用验证方法研究

我国正处于从航天大国成为航天强国的重要阶段,航天元器件自主可控关系到国家制造能力的提升,但由于我国国产元器件发展起步晚、技术差、可靠性不高,因此亟需建立一套较完整的元器件应用验证方法进而加速国产化替代工作。在此通过对元器件生产过程要素评价、功能性能验证、质量可靠性验证、应用适应性验证等多维度综合评估,建成面向产品维度、过程维度、体系维度的系统协调、融合开放的质量能力体系。采用该应用验证体系对国产ADC类器件HWD976进行测试,测试结果SNR为74.3213dB,SINAD为73.6524dB,SFDR为79dB,满足设计之初需求。该方法为支撑后续国产化替代产品的质量保障和应用可靠性评价提供了理论依据,加速推动我国航天装备自主可控目标的实现。     

4H-SiC TSOB结势垒肖特基二极管的结构优化设计

室温下,沟槽底部有氧化物间隔的结势垒肖特基二极管的击穿电压达到2 009V,正向导通压降为2.5V,在正向偏压为5V时,正向电流密度为300A/cm2。在P型多晶硅掺杂的有源区生成双层SiO2间隔,以优化漂移区电场分布,正向导通压降为2.5V,击穿电压达到2 230V,耐压值提高11%。反向电压为1 000V时,反向漏电流密度比普通结构降低90%,有效地降低了器件的漏电功耗。普通结构的开/关电流比为2.56×103(1~500V),而改进结构的开/关电流比为3.59×104(1~500V)。