AlGaN-GaN場效應(yīng)肖特基二極管(FESBD)性能分析.pdf

1、GaN基半導(dǎo)體材料具有寬禁帶、高電子漂移速度、高熱導(dǎo)率、耐腐蝕、抗輻射等突出優(yōu)點(diǎn)，在制作高溫、高頻、大功率電子器件方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。常規(guī)GaN肖特基二極管（SBD）具有高擊穿電壓特性，而在 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)上采用不同勢壘高度金屬形成復(fù)合肖特基接觸的場效應(yīng)肖特基二極管（FESBD）則兼具高反向擊穿電壓和低正向?qū)妷?，非常適合用作保護(hù)感性負(fù)載電路的續(xù)流二極管，本文針對FESBD進(jìn)行了器件性能的仿真和優(yōu)化分析。
　　本研

2、究通過計算基于GaN材料、AlGaN材料和 AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)材料的常規(guī)SBD的I-V特性，成功實(shí)現(xiàn)了反向擊穿特性的仿真，獲得了器件擊穿電壓與材料背景摻雜濃度等參數(shù)的依賴關(guān)系，確立了合理的模型和參數(shù)值范圍?；贏lGaN/GaN異質(zhì)結(jié) SBD的肖特基勢壘高度對器件的影響機(jī)理分析，對不同金屬形成復(fù)合肖特基接觸的SBD研究了低勢壘包圍高勢壘和高勢壘包圍低勢壘兩種復(fù)合方式對器件性能的影響。發(fā)現(xiàn)由于器件中最大電場出現(xiàn)在陽極靠近陰極的邊緣，

3、兩種復(fù)合方式得到的器件性能截然不同，前者性能類似低肖特基勢壘SBD，后者則形成高反向擊穿電壓和低正向?qū)妷旱腇ESBD器件性能：位于陽極邊緣的高勢壘保證了高擊穿電壓（達(dá)到同樣高勢壘 AlGaN/GaN SBD的擊穿電壓），位于陽極中部的低勢壘導(dǎo)致大的正向電流和低導(dǎo)通電壓。改變FESBD中不同肖特基接觸的面積比研究其對 FESBD的性能影響發(fā)現(xiàn)，低勢壘接觸面積的增大會增大正反向電流，但反向擊穿電壓大小在相當(dāng)大的高/低勢壘面積比（5:1～