SiC肖特基势垒二极管的研制

本文报道了采用电子束热蒸发的方法用铂（Ｐｔ）做肖特基接触在ｎ型６Ｈ-ＳｉＣ体材料上制作肖特基二极管的工艺过程和器件特性．对实验结果进行了比较分析,Ｉ-Ｖ特性测量说明Ｐｔ／６ＨＳｉＣ肖特基二极管有较好的整流特性,热电子发射是其主要的输运机理,理想因子为１.２３,肖特基势垒高度为１.０３ｅＶ,开启电压约为０.５Ｖ．     

SiC肖特基势垒二极管

本文简要地介绍了半导体ＳｉＣ材料的特性，并与Ｓｉ、ＧａＡｓ，ＧａＰ等材料作了比较，同时介绍了ＳｉＣ９肖特基势垒及ＳｉＣ肖特基势垒二极管的伏－安特性。     

AlGaN/GaN背对背肖特基二极管氢气传感器

通过溅射的方法制作了Pt/AlGaN/GaN背对背肖特基二极管并测试了该器件对氢气的响应.研究了Pt/AlGaN/GaN背对背肖特基二极管在25和100℃时对于10%H2(N2气中)的响应,计算了器件的灵敏度;并比较了两种温度条件下器件对于氢气响应的快慢;空气中的氧气对于器件电流的恢复有重要的作用;最后由热电子发射公式计算了器件在通入10%的氢气前后有效势垒高度的变化.     

AlGaN/GaN背对背肖特基二极管氢气传感器

通过溅射的方法制作了Pt/AlGaN/GaN背对背肖特基二极管并测试了该器件对氢气的响应.研究了Pt/AlGaN/GaN背对背肖特基二极管在25和100℃时对于10%H2(N2气中)的响应,计算了器件的灵敏度;并比较了两种温度条件下器件对于氢气响应的快慢;空气中的氧气对于器件电流的恢复有重要的作用;最后由热电子发射公式计算了器件在通入10%的氢气前后有效势垒高度的变化.     

高压 Ti/ 6H- SiC肖特基势垒二极管

在 N型 6 H - Si C外延片上 ,通过热蒸发 ,制作 Ti/ 6 H- Si C肖特基势垒二极管 (SBD) .通过化学气相淀积 ,进行同质外延生长 ,详细测量并分析了肖特基二极管的电学特性 ,该肖特基二极管具有较好的整流特性 .反向击穿电压约为 40 0 V,室温下 ,反向电压 VR=2 0 0 V时 ,反向漏电流 JR 低于 1e- 4 A / cm2 .采用 Ne离子注入形成非晶层 ,作为边缘终端 ,二极管的击穿电压增加到约为 80 0 V.     

基于SiC肖特基二极管温度特性的研究

碳化硅(SiC)作为第三代宽带隙半导体材料,其因优异的物理特性而被广泛研究。针对SiC器件在高温环境下可能会因为不理想的散热导致器件失效从而引发可靠性问题,文中采用仿真的方法对铂Pt/SiC肖特基二极管器件进行了测试,并研究了该型器件在高温下的伏安特性。结果表明,Pt/SiC肖特基二极管器件在正偏的情况下,随着温度的升高,器件的电流水平会逐渐降低;器件反偏时,反向电流水平则随着温度的升高而急剧增大。同时在高温下器件的反向电流基本趋于饱和,热电子发射电流占据主导地位,且200℃时电子的迁移率仅为500 cm2/(V·s)。     

肖特基二极管的新发展

介绍肖特基二极管的结构特点和最新发展动向及应用。     

基于混合PN／肖特基结构的新一代600V SiC肖特基二极管

第二代碳化硅(SiC)肖特基二极管——thinQ!2G是由一个肖特基结构和一个与它平行的独特的低电阻PN结组成,因此具备更加强大的浪涌电流处理能力,同时又继承了第一代碳化硅肖特基二极管所实现的良好的动态性能。     

国产碳化硅肖特基二极管研制与量产

自晶闸管和功率晶体管问世和应用以来,硅半导体器件在功率处理能力和开关频率方面不断改善,先后诞生了GTR、GTO、MOSFET和IGBT等现代电力电子器件,对电力电子系统缩小体积、降低成本起到了极其关键的作用。硅电力电子器件经过近60年的发展,性能已经趋近其理论极限,通过器件原理的创新、结构的改善及制造工艺的进步已经难以大幅度的提升其总体性能,制约未来电力电子技术进一步发展。碳化硅肖特基功率器件以其优良特性和结构与制造工艺优势成功实现了商业化。     

英飞凌推出第二代SiC肖特基二极管

英飞凌科技股份公司近日宣布推出采用TO-220FullPAK封装的第二代SiC（碳化硅）肖特基二极管。新的TO-220FullPak产品系列不仅延续了第二代ThinQ!TM SiC肖特基二极管的优异电气性能,     

SiC肖特基势垒二极管的反向特性

在n型4H-SiC衬底上的n型同质外延层的Si面制备了纵向肖特基势垒二极管(SBD),研究了场板、场限环及其复合结构等不同终端截止结构对于反向阻断电压与反向泄漏电流的影响。场板(FP)结构有利于提高反向阻断电压,减小反向泄漏电流。当场板长度从5μm变化到25μm,反向阻断电压随着场板长度的增加而增加。SiO2厚度对于反向阻断电压有重要的影响,当厚度为0.5μm,即大约为外延层厚度的1/20时,可以得到较大的反向阻断电压。当场限环的离子注入区域宽度从10μm变化到70μm,反向阻断电压也随之增加。FLR和FP复合结构对于改善反向阻断电压以及反向泄漏电流都有作用,同时反向阻断电压对于场板长度不再敏感。采用复合结构,在10μA反向泄漏电流下最高阻断电压达到1 300V。讨论了离子注入剂量对于反向阻断电压的影响,注入离子剂量和反向电压的关系表明SBD结构不同于传统PIN结构的要求。当采用大约为150%理想剂量的注入剂量时才可达到最高的反向阻断电压而不是其他报道的75%理想剂量,此时的注入剂量远高于PIN结构器件所需的注入剂量。     

两种不同结构n型GaN基肖特基二极管电学特性

实验研究了两种由ICP刻蚀不同结构的n型GaN材料与金属接触形成的肖特基二极管的I-V特性,分析计算了GaN基肖特基二极管的势垒高度和理想因子。研究发现n型GaN半导体材料表面费米能级钉扎,且费米能级的钉扎对n型GaN材料表面的金半接触所形成的肖特基势垒高度起决定性作用;结果表明表面经过ICP刻蚀后,n型GaN表面的氧化层消除,价带中态密度增多,有利于载流子的遂道效应与金属较易形成欧姆接触。     

肖特基二极管异常击穿特性曲线的研究

本文简述了肖特基二极管的原理,结构、性能特点,分析了生产中经常出现的异常击穿特性曲线,并提出了相应的改进措施.     

Mo/4H-SiC肖特基势垒二极管的研制

采用微电子平面工艺,射频溅射Mo作肖特基接触,电子束热蒸发金属Ni作欧姆接触,三级场限环终端表面保护.并通过对Mo接触进行合理的高温退火,不降低理想因子和反向耐压特性情况下,有效控制肖特基势垒高度在1.2～1.3 eV范围内,成功研制出高耐压低损耗Mo/4H-SiC肖特基势垒二极管.其特性测试结果为:击穿电压Vb为3000V,串联导通电阻Ron为9.2mΩ·cm2,Vb2/Ron为978MW/cm2.     

Dual metal SiC Schottky rectifiers with low power dissipation

Nickel and titanium are the most commonly used metals for Schottky barrier diodes on silicon carbide (SiC). Ti has a low Schottky barrier height (i.e. 0.8 eV on 6H-SiC), whilst Ni has a higher barrier (i.e. 1.25 eV). Therefore, the first metal allows to achieve a low forward voltage drop V_F but leads to a high leakage current. On the other hand, the second one presents the advantage of a lower reverse leakage current but has also a high value of V_F. In this work, dual-metal-planar (DMP) Schottky diodes on silicon carbide are reported. The rectifying barrier was formed by using an array of micrometric Ti and Ni₂Si (nickel silicide) stripes. This low/high Schottky barrier allowed to combine the advantages of the two metals, i.e. to fabricate diodes with a forward voltage drop close to that of a Ti diode and with a level of reverse current comparable to that of a Ni₂Si diode. Under the application point of view, using this kind of barrier can lead to a reduction of the device power dissipation and an increase of the maximum operating temperature.     

基于反向并联二极管对的D波段次谐波混频器

设计并制作了一个D波段次谐波混频器。该混频器使用VDI公司反向并联肖特基二极管对,安装在50μm厚的石英基片悬置微带上。通过HFSS和ADS的联合设计仿真,混频器在射频频率141~158GHz频段内变频损耗低于10dB,在149 GHz处获得最佳变频损耗7.8dB。最后加工了实物并进行了测试,结果显示,在138~155GHz范围内,变频损耗基本小于20dB,带内最低损耗在10dB左右。该混频器具有结构简单,容易制造,变频损耗低等优点。     

高性能SiC整流二极管研究

在n型4H-SiC单晶导电衬底上制备了具有MPS(merged p-i-n Schottky diode)结构和JTE(junction termination extension)结构的肖特基势垒二极管。通过高温离子注入及相应的退火工艺,进行了区域性p型掺杂,形成了高真空电子束蒸发Ni/Pt/Au复合金属制备肖特基接触,衬底溅射Ti W/Au并合金做欧姆接触,采用场板和JTE技术减小高压电场集边效应。该器件具有良好的正向整流特性和较高的反向击穿电压。反向击穿电压可以达到1300V,开启电压约为0.7V,理想因子为1.15,肖特基势垒高度为0.93eV,正向电压3.0V时,电流密度可以达到700A/cm2。     

SiC肖特基接触的直接隧穿效应

通过精确求解一维定态薛定谔方程得到电子通过三角形势垒的隧穿几率,模拟了SiC肖特基接触的直接隧穿效应.结果显示该方法比WKB近似更精确,同时也更适合工作在高场条件下的SiC材料,并且能够连续地计算热电子发射电流和隧穿电流.