SiC功率金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFETs）憑借低導(dǎo)通電阻、高速開(kāi)關(guān)、良好的柵極絕緣特性、極低的功率損耗以及易于實(shí)現(xiàn)小型化等優(yōu)點(diǎn),在電力電子、航空電子、高溫等應(yīng)用方面具有顯著優(yōu)勢(shì),主要用作功率開(kāi)關(guān)和輔助電源。但是SiC功率MOSFETs中普遍存在的可靠性問(wèn)題嚴(yán)重影響了器件的功能和性能,柵氧化層的質(zhì)量問(wèn)題和SiC-SiO₂界面大量的界面態(tài)是引起這些問(wèn)題的根本原因。為了推動(dòng)SiC功率MOSFETs的商業(yè)化應(yīng)用,關(guān)注器件的可靠性和性能參數(shù)的再現(xiàn)性設(shè)計(jì)變得十分重要,找到一種高效的可靠性表征工具則是需要邁出的第一步�；陔娮悠骷皖l1/f噪聲的噪聲表征方法具有靈敏、無(wú)損等優(yōu)點(diǎn),是研究器件質(zhì)量和可靠性的強(qiáng)大工具。SiC MOSFETs的低頻1/f噪聲特性與氧化層和SiC-SiO₂界面附近缺陷雜質(zhì)的載流子俘獲特性有密切的關(guān)聯(lián),因此本文將通過(guò)4H-SiC MOSFETs的1/f噪聲來(lái)研究SiC-SiO₂界面附近陷阱的相關(guān)問(wèn)題。本文首先對(duì)SiC MOSFETs中主要存在的缺陷陷阱問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié),包括微觀結(jié)構(gòu)和對(duì)器件性能的影... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文結(jié)構(gòu)
第二章 SiC MOSFET中缺陷陷阱及其對(duì)器件性能的影響
    2.1 SiC MOSFET氧化層陷阱及其對(duì)器件性能的影響
        2.1.1 柵氧化層中的電荷
        2.1.2 SiC MOSFET邊界陷阱與近界面SiO_2中的缺陷結(jié)構(gòu)
        2.1.3 SiC MOSFET氧化層陷阱對(duì)器件性能的影響
    2.2 SiC MOSFET界面態(tài)及其對(duì)器件性能的影響
        2.2.1 SiC-SiO_2界面態(tài)的微觀本質(zhì)
        2.2.2 SiC-SiO_2界面態(tài)的能量分布
        2.2.3 SiC MOSFET界面態(tài)對(duì)器件性能的影響
    2.3 小結(jié)
第三章 SiC MOSFET界面特性的電學(xué)表征方法與噪聲表征方法
    3.1 SiC MOSFET界面特性的電學(xué)表征方法
        3.1.1 SiC-SiO_2界面態(tài)的時(shí)間常數(shù)
        3.1.2 基于高頻電容-電壓（C-V）法的界面特性表征方法
        3.1.3 基于電荷泵浦（CP）法的界面態(tài)密度提取方法
        3.1.4 基于轉(zhuǎn)移特性（I-V）測(cè)量的電離輻射誘導(dǎo)陷阱數(shù)量提取方法
    3.2 MOSFEF界面特性的噪聲表征方法
        3.2.1 噪聲無(wú)損檢測(cè)方法的特點(diǎn)
        3.2.2 MOSFET中的典型噪聲
        3.2.3 SiMOSFET低頻 1/f噪聲與氧化層陷阱密度相關(guān)性
    3.3 基于 1/f噪聲的SiC MOSFET中SiC-SiO_2界面附近陷阱密度表征方法
        3.3.1 4H-SiC MOSFET中SiC-Si O_2界面態(tài)對(duì)器件低頻 1/f噪聲特性的影響
        3.3.2 基于 1/f噪聲的SiC-SiO_2界面附近陷阱密度研究
    3.4 小結(jié)
第四章 4H-SiC MOSFET界面態(tài)密度與器件低頻 1/f噪聲相關(guān)性研究
    4.1 電流-電壓（I-V）特性和低頻噪聲特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)樣品
        4.1.2 I-V特性測(cè)試系統(tǒng)與測(cè)試方案選擇
        4.1.3 低頻 1/f噪聲測(cè)試平臺(tái)
    4.2 I-V特性測(cè)試結(jié)果與VT提取結(jié)果分析
        4.2.1 I-V特性測(cè)試結(jié)果分析
        4.2.2 VT提取結(jié)果分析
    4.3 低頻噪聲特性測(cè)試分析
        4.3.1 低頻 1/f噪聲測(cè)試條件與測(cè)試結(jié)果分析
        4.3.2 4H-SiC MOSFET低頻 1/f噪聲表征模型及模型參數(shù)提取
    4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要研究工作總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]4H-SiC n-MOSFET的高溫特性分析[J]. 徐靜平,李春霞,吳海平.  物理學(xué)報(bào). 2005(06)

博士論文
[1]電子元器件輻射退化靈敏表征方法研究[D]. 孫鵬.西安電子科技大學(xué) 2013

碩士論文
[1]SiC MOS界面特性的電導(dǎo)法研究[D]. 李林茂.大連理工大學(xué) 2010
[2]SiO2/SiC界面特性研究[D]. 吳海平.華中科技大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3558085