現(xiàn)代化社會在高溫、高頻、大功率、抗輻射等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Π雽?dǎo)體材料器件提出了更高的要求,以硅(Si)、砷化鎵(GaAs)為代表的第一、二代半導(dǎo)體材料已逐漸不能滿足。碳化硅(Silicon Carbide,簡稱SiC)材料是第三代半導(dǎo)體材料,具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、臨界擊穿電場強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。正是因?yàn)楸旧磉@些優(yōu)越的特性,使SiC材料迅速地獲得了半導(dǎo)體行業(yè)研究人員的關(guān)注。然而在實(shí)際器件具體的制備過程中,成熟的Si工藝并不能完全移植到SiC上,歐姆接觸便是其中之一。本文基于國內(nèi)外SiC歐姆接觸及相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研,針對p型和n型SiC材料上的歐姆接觸原理、工藝及SiC VDMOSFET器件的制備進(jìn)行了研究,取得的工作成果如下：1、對比研究了n型和p型SiC上形成肖特基接觸和歐姆接觸的能帶原理,并對常用的SiC歐姆接觸測試方法做了總結(jié)。實(shí)驗(yàn)對金屬方案、摻雜方案做了介紹,集中研究了Ti(20nm)/Al(30nm)/Si(30nm)三層金屬在不同的退火條件下的實(shí)驗(yàn)過程及其結(jié)果,用傳輸線方法(TLM)測量比接觸電阻,開發(fā)出的Ti/Al基p型SiC歐姆接觸的比接觸電阻優(yōu)值為5.71×10-4Ωcm2,此結(jié)果對p...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 SiC材料及器件的基本特性
        1.1.1 SiC材料及其基本特性
        1.1.2 SiC器件的研究進(jìn)展
        1.1.3 SiC器件工藝難題及歐姆接觸的研究現(xiàn)狀
    1.2 國內(nèi)外SiC產(chǎn)業(yè)發(fā)展
    1.3 論文的主要工作
第二章 SiC金/半接觸原理及歐姆測試方法研究
    2.1 金/半接觸特性
    2.2 能帶理論
        2.2.1 肖特基接觸能帶理論
        2.2.2 肖特基勢壘
        2.2.3 歐姆接觸能帶理論
        2.2.4 半導(dǎo)體表面態(tài)對歐姆接觸形成的影響
        2.2.5 載流子輸運(yùn)過程及方程
    2.3 SiC歐姆接觸的表征
        2.3.1 表征參數(shù)
        2.3.2 表征方法
    2.4 歐姆接觸測試模塊版圖
    2.5 本章小結(jié)
第三章 4H-SiC歐姆接觸研究
    3.1 金屬方案研究
        3.1.1 p型SiC歐姆接觸金屬方案研究
        3.1.2 n型SiC歐姆接觸金屬方案研究
        3.1.3 本次研究采用金屬方案
    3.2 摻雜方案研究
        3.2.1 雜質(zhì)注入類型和劑量
        3.2.2 雜質(zhì)注入能量和溫度
        3.2.3 激活退火掩膜和條件
    3.3 Ti/Al基4H-SiC歐姆接觸研究
        3.3.1 測試模塊制備
        3.3.2 分組退火實(shí)驗(yàn)
        3.3.3 測試及分析
    3.4 Ti/Al基P型SiC歐姆接觸機(jī)理研究
    3.5 基于TLM的Sentaurus TCAD仿真
    3.6 本章小結(jié)
第四章 SiC VDMOSFET歐姆先行工藝及器件制備研究
    4.1 歐姆先行工藝開發(fā)
    4.2 SiC MOSFET產(chǎn)品及制備
        4.2.1 SiC MOSFET產(chǎn)品進(jìn)展
        4.2.2 SiC MOSFET發(fā)展瓶頸
        4.2.3 SiC VDMOSFET版圖設(shè)計
        4.2.4 SiC VDMOSFET制備工藝流程
        4.2.5 SiC VDMOSFET器件性能測試及結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號：3906796