碳化硅二極管性能分析模擬研究.pdf

1、隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料（Si）已經(jīng)無法滿足高性能半導(dǎo)體器件的技術(shù)要求。由此推動寬禁帶半導(dǎo)體材料和電子電力器件的發(fā)展，然而目前對碳化硅（SiC）pn結(jié)二極管的研究普遍在其高溫、耐壓的特性上，缺乏多種SiC同素異構(gòu)體二極管之間的、和常規(guī)材料Si二極管對比的，以及可供實際應(yīng)用的參考數(shù)據(jù)的研究和分析。
　　本文以4H-SiC半導(dǎo)體材料為例建立p+n-n+結(jié)構(gòu)二極管的仿真模型，選取了3C-SiC、6H-SiC、4H-SiC三

2、種同素異構(gòu)體的pn結(jié)二極管，以及Si pn結(jié)二極管進(jìn)行模擬研究，通過對比分析和參數(shù)提取，研究碳化硅器件的優(yōu)越性能。研究表明，SiC的寬禁帶特性使其 pn結(jié)型二極管正向特性在常溫下的電流范圍為10-14A~10-2A，而達(dá)到高溫700K時，電流范圍為10-6A~10-3A，理想因子n范圍始終在1~2之間。而Si二極管工作在溫度達(dá)到550K時，擴(kuò)散區(qū)電流范圍僅為10-3A~10-1A，二極管特性已消失。4H-SiC pn結(jié)二極管的反向擊穿電