碳化硅肖特基勢(shì)壘二極管靜態(tài)特性的研究.pdf

1、碳化硅以其禁帶寬度大,擊穿電場(chǎng)高,熱導(dǎo)率大,電子飽和漂移速度高等優(yōu)異特性成為繼鍺、硅、砷化鎵之后的新一代半導(dǎo)體材料.該文在SiC肖特基勢(shì)壘二極管的靜態(tài)伏安特性方面進(jìn)行了較為深入的研究.首先,比較系統(tǒng)和全面地討論了碳化硅的晶體結(jié)構(gòu),有效載流子的多級(jí)離化模型和遷移率擬合公式,分析了"凍析"效應(yīng),得到了碳化硅材料的遷移率以及雜質(zhì)離化率隨溫度的變化規(guī)律.其次,研究了室溫下金屬碳化硅接觸的肖特基勢(shì)壘高度φ<,3ff>和串聯(lián)電阻R<,on>,給出了

2、它們的計(jì)算公式.證明了在溫度不太高的范圍(300K-500K)內(nèi),正向伏安特性符合熱電子發(fā)射理論.提出了一種計(jì)算反向電流密度的理論模型,模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較表明,隧道效應(yīng)是常溫下反向電流的主要輸運(yùn)機(jī)理.但在溫度較高時(shí),反向熱電子發(fā)射電流和耗盡層中復(fù)合中心產(chǎn)生電流都大大增加,不能再忽略不計(jì).最后,實(shí)際測(cè)量了Ti/4H-SiC肖特基勢(shì)壘二極管,測(cè)量結(jié)果與理論計(jì)算值符合得較好,室溫下理想因子、勢(shì)壘高度分別為1.35和0.8eV左右,