發(fā)布時(shí)間：2023-05-13 18:54

　　隨著寬禁帶半導(dǎo)體材料與器件技術(shù)的不斷成熟,其材料和器件方面的優(yōu)勢(shì)日益明顯,并且在電力電子和照明工程等領(lǐng)域均獲得了實(shí)用化�，F(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)射頻功率放大器性能指標(biāo)的要求越來(lái)越高,“高能效和高性能并舉”成為當(dāng)前乃至今后的主要發(fā)展趨勢(shì)。本文首次提出了一種具有多凹陷緩沖層的4H-SiC MESFET(MRB 4H-SiC MESFET)結(jié)構(gòu)。與雙凹陷緩沖層(DRB 4H-SiC MESFET)結(jié)構(gòu)相比,該結(jié)構(gòu)同時(shí)提高了器件的輸出功率密度和截止頻率,解決了器件的直流性能和交流性能相互制約的問(wèn)題。此結(jié)構(gòu)應(yīng)用了超結(jié)的原理,通過(guò)減小源漏間的部分溝道厚度,使溝道進(jìn)一步耗盡,溝道區(qū)的電阻增大,從而使漂移區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度分布更均勻,擊穿電壓得到了提高。進(jìn)而使輸出功率密度得到提高,使器件達(dá)到了優(yōu)異的直流特性。柵源側(cè)的未凹陷區(qū)域起到了輔助柵極耗盡的作用,抑制了柵耗盡層向源側(cè)延伸,在維持跨導(dǎo)稍有減小的同時(shí),改善了器件的柵源電容,從而提高了器件的截止頻率,使得器件保持了良好的交流特性。通過(guò)ISE-TCAD仿真結(jié)果表明,DRB 4H-SiC MESFET的擊穿電壓為61.50V,MRB 4H-SiC MESF...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 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 功率器件的研究背景及意義
    1.2 功率器件的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 器件仿真軟件及流程
    2.1 ISE-TCAD仿真軟件及流程
        2.1.1 ISE-TCAD軟件
        2.1.2 仿真流程
    2.2 ADS仿真軟件及模型
        2.2.1 ADS軟件
        2.2.2 EE-FET3模型
    2.3 制作工藝
    2.4 本章總結(jié)
第三章 具有多凹陷緩沖層的 4H-SiC MESFET結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 器件結(jié)構(gòu)及工作原理
    3.2 仿真物理模型
        3.2.1 遷移率模型
        3.2.2 復(fù)合模型
        3.2.3 雪崩離化模型
    3.3 直流性能仿真結(jié)果及分析
        3.3.1 飽和漏電流密度
        3.3.2 擊穿電壓
        3.3.3 輸出功率密度
    3.4 射頻性能仿真結(jié)果及分析
        3.4.1 柵源電容
        3.4.2 跨導(dǎo)
        3.4.3 截止頻率
    3.5 MRB MESFET結(jié)構(gòu)凹陷緩沖層長(zhǎng)度及深度的優(yōu)化
        3.5.1 柵漏間凹陷長(zhǎng)度
        3.5.2 柵源間凹陷長(zhǎng)度
        3.5.3 凹陷深度
    3.6 本章總結(jié)
第四章 器件模型參數(shù)對(duì)PAE的影響研究
    4.1 仿真軟件及模型
    4.2 器件仿真模型
        4.2.1 漏源電流模型
        4.2.2 分散電流(I_db)模型
        4.2.3 柵電荷模型
        4.2.4 輸出電荷與延遲
        4.2.5 柵極正向?qū)ê蛽舸?br>        4.2.6 噪聲模型
    4.3 器件性能參數(shù)對(duì)功率附加效率的影響
        4.3.1 閾值電壓Vto

        4.3.2 跨導(dǎo)飽和電壓V_go

        4.3.3 跨導(dǎo)G_mmax

        4.3.4 電阻R
        4.3.5 最大輸入電容C_11o

        4.3.6 最小輸入電容C_11th

        4.3.7 轉(zhuǎn)換電壓Deltgs
    4.4 MRB MESFET結(jié)構(gòu)再優(yōu)化
    4.5 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3816313

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