碳化硅（SiC）材料禁帶寬以及原子臨界位移能高,這些特性使得SiC器件抗輻射能力強(qiáng),其在空間極端環(huán)境下有很大的應(yīng)用前景,因此進(jìn)行SiC基器件在空間極端環(huán)境下?lián)p傷行為的研究對(duì)其在空間極端環(huán)境中的應(yīng)用是極為重要的。本課題以終端為場限環(huán)結(jié)構(gòu)4H-SiC結(jié)勢壘肖特基（JBS）二極管為對(duì)象,通過超低溫試驗(yàn)及1Me V電子輻照試驗(yàn)研究結(jié)合TCAD仿真研究,基于4H-SiC JBS二極管缺陷及電性能退化規(guī)律表征,揭示4H-SiC JBS二極管超低溫及電子輻照損傷效應(yīng)及機(jī)理,建立基于缺陷演化規(guī)律的4H-SiC JBS二極管空間輻照損傷效應(yīng)模型。研究了超低溫條件下4H-SiC JBS二極管電學(xué)性能的變化。研究表明溫度的變化會(huì)對(duì)載流子濃度和肖特基勢壘高度產(chǎn)生影響。通過高斯分布模型很好的擬合并解釋了160到292K時(shí)4H-SiC JBS二極管橫向勢壘分布不均勻現(xiàn)象。溫度為160K以下的低溫?cái)?shù)據(jù)不符合高斯分布模型,后續(xù)會(huì)對(duì)低溫下的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行更加深度的解釋。研究了1Me V電子輻照對(duì)4H-SiC JBS二極管電學(xué)性能及缺陷演化的影響。研究表明電子輻照對(duì)4H-SiC JBS二極管的I-V及C-V特性造成損傷,其... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 帶電粒子輻照效應(yīng)
    1.3 超低溫效應(yīng)
    1.4 4H-SiC功率二極管電子輻照及超低溫效應(yīng)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)器件及分析測試方法
    2.1 試驗(yàn)器件
    2.2 輻照試驗(yàn)
    2.3 超低溫試驗(yàn)
    2.4 電學(xué)性能測試及缺陷分析方法
        2.4.1 I-V特性測試方法
        2.4.2 C-V特性測試方法
        2.4.3 光致發(fā)光(PL)光譜測試方法
        2.4.4 深能級(jí)瞬態(tài)譜(DLTS)測試方法
    2.5 低溫輻照效應(yīng)TCAD仿真
        2.5.1 TCAD仿真工具簡介
        2.5.2 TCAD器件結(jié)構(gòu)描述
        2.5.3 TCAD仿真環(huán)境構(gòu)建
第3章 4H-SiC JBS二極管超低溫效應(yīng)研究
    3.1 4H-SiC JBS二極管超低溫C-V特性研究
    3.2 4H-SiC JBS二極管超低溫I-V特性研究
    3.3 本章小結(jié)
第4章 4H-SiC JBS二極管1Me V電子輻照效應(yīng)研究
    4.1 4H-SiC JBS二極管1Me V電子輻照下電學(xué)性能研究
        4.1.1 正向I-V特性曲線分析
        4.1.2 反向I-V特性曲線分析
        4.1.3 C-V特性曲線分析
    4.2 4H-SiC JBS二極管1Me V電子輻照缺陷研究
        4.2.1 光致發(fā)光光譜缺陷研究
        4.2.2 深能級(jí)瞬態(tài)譜缺陷研究
    4.3 本章小結(jié)
第5章 4H-SiC JBS二極管低溫輻照效應(yīng)仿真研究
    5.1 4H-SiC JBS二極管低溫效應(yīng)仿真研究
    5.2 4H-SiC JBS二極管電子輻照效應(yīng)仿真研究
        5.2.1 位移缺陷對(duì)4H-SiC JBS二極管電學(xué)性能的影響
        5.2.2 界面電荷對(duì)4H-SiC JBS二極管電學(xué)性能的影響
        5.2.3 位移缺陷和界面電荷對(duì)4H-SiC JBS二極管電學(xué)性能的影響
    5.3 4H-SiC JBS二極管低溫電子輻照效應(yīng)仿真研究
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]1200 V/100 A高溫大電流4H-SiC JBS器件的研制[J]. 湯益丹,李誠瞻,史晶晶,白云,董升旭,彭朝陽,王弋宇,劉新宇.  半導(dǎo)體技術(shù). 2018(04)
[2]基于電化學(xué)方法研究豬糞堆肥過程溶解性有機(jī)物電子轉(zhuǎn)移能力演變規(guī)律[J]. 唐朱睿,黃彩紅,檀文炳,何小松,張慧,李丹,席北斗.  分析化學(xué). 2018(03)
[3]4H-SiC TPJBS二極管器件結(jié)構(gòu)和器件仿真[J]. 張海鵬,齊瑞生,王德君,王勇.  電力電子技術(shù). 2011(09)
[4]2700V 4H-SiC結(jié)勢壘肖特基二極管[J]. 倪煒江,李宇柱,李哲洋,李赟,王雯,賈鈴鈴,柏松,陳辰.  固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2011(03)
[5]4H-SiC雙層浮結(jié)肖特基勢壘二極管溫度特性研究[J]. 南雅公,張志榮,周佐.  微電子學(xué). 2011(01)
[6]耐250°C高溫的1200V-5A 4H-SiC JBS二極管[J]. 倪煒江,李宇柱,李哲洋,李赟,陳辰,陳效建.  固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2010(04)
[7]采用場板和邊緣終端技術(shù)的大電流Ni/4H-SiC SBDs[J]. 陳剛,秦宇飛,柏松,李哲洋,韓平.  固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2009(04)
[8]SiC功率半導(dǎo)體器件的優(yōu)勢及發(fā)展前景[J]. 劉忠立.  電力電子. 2009(06)
[9]SiC功率半導(dǎo)體器件的優(yōu)勢及發(fā)展前景[J]. 劉忠立.  電力電子. 2009 (06)
[10]6H-SiC γ輻照的正電子研究[J]. 王海云.  南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)

博士論文
[1]雙極晶體管輻射損傷效應(yīng)及深能級(jí)缺陷研究[D]. 劉超銘.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]4H-SiC SBD與MESFET高能粒子輻照效應(yīng)研究[D]. 張林.西安電子科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]雙極晶體管電離缺陷演化規(guī)律及物理模型研究[D]. 劉賀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]CC4013集成電路電離輻射效應(yīng)研究[D]. 劉超銘.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3702923