4H-SiC功率MOSFET的研究及升壓轉(zhuǎn)換應(yīng)用.pdf

1、碳化硅(SiC)是近十幾年來迅速發(fā)展起來的寬禁帶半導(dǎo)體材料之一。SiC材料具有寬禁帶、高擊穿電場、高熱導(dǎo)率、高功率密度等等許多優(yōu)點。與GaN和金剛石等寬禁帶半導(dǎo)體相比,SiC可以熱氧化生成二氧化硅,使得SiC MOSFET器件和電路的實現(xiàn)成為可能。在高頻和高壓的開關(guān)電源領(lǐng)域,具有高開關(guān)速度、高反向擊穿電壓的4H-SiC MOSFET具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 為了減小由于離子注入后高溫退火工藝造成的表面粗糙和P-base區(qū)離化受

2、主雜質(zhì)對反型層電子的散射,本文采用了一種新型的結(jié)構(gòu):將P-base區(qū)分成離子注入形成的P+層和采用外延工藝形成的P型層。本文利用器件數(shù)值仿真工具對該結(jié)構(gòu)的4H-SiC MOSFET的反向擊穿特性和導(dǎo)通電阻進行了研究,分析了擊穿電壓、比導(dǎo)通電阻與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系,獲得了1400V的擊穿電壓和7.3 mΩ·cm2的導(dǎo)通電阻。
　　 在器件直流仿真的基礎(chǔ)上,分析了4H-SiC MOSFET和SBD的瞬態(tài)開關(guān)特性。設(shè)計了一個基于這兩個開關(guān)