碳化硅(Silicon Carbide,SiC)材料作為第三代半導(dǎo)體的典型代表,具有優(yōu)越的物理和電學(xué)性能,是未來高壓,低損耗電力電子應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料。雙極結(jié)型晶體管(Bipolar Junction Transistor,BJT)因具有更低的開關(guān)損耗與更快的開關(guān)速度成為了非常具有前景的功率器件。然而較低的正向電流增益(β)與反向擊穿電壓(BV_CEO)限制了SiC BJT的商業(yè)應(yīng)用。因此開發(fā)與優(yōu)化影響器件特性的關(guān)鍵工藝實(shí)驗(yàn),并從器件設(shè)計(jì)的角度提出新型SiC BJT增強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有重要意義。首先,本文立足于Silvaco TCAD仿真設(shè)計(jì)平臺(tái),從仿真的角度進(jìn)行了高壓4H-Si C功率BJT外基區(qū)界面復(fù)合效應(yīng)的研究。通過研究外基區(qū)界面態(tài)對(duì)器件正向電流增益的影響機(jī)理,結(jié)合目前的Si C BJT鈍化技術(shù),從器件設(shè)計(jì)的角度提出了兩種新型高電流增益鈍化結(jié)構(gòu):外基區(qū)異質(zhì)結(jié)鈍化結(jié)構(gòu)與P+外延鈍化結(jié)構(gòu)。新結(jié)構(gòu)可以抑制外基區(qū)表面復(fù)合效應(yīng),調(diào)制外基區(qū)表面的電子濃度,降低載流子表面復(fù)合率,從而提高器件的電流增益。其次,通過二維仿真器Silvaco研究了鈍化技術(shù)對(duì)高壓4H-SiC BJT擊穿特...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-22015-2022年我國SiC、GaN電力電子器件應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模預(yù)估（億元）

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料具有更加優(yōu)越的電學(xué)性能，更適合應(yīng)用于統(tǒng)中。如圖1-1所示，第三代半導(dǎo)體具備高頻、高效、耐高壓、耐能力強(qiáng)等優(yōu)越性能，切合節(jié)能減排、智能制造、信息安全等國家重是支撐新一代移動(dòng)通信、新能源汽車、高速列車、能源互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重點(diǎn)....

圖1-4SiC晶格結(jié)構(gòu)及與晶向定義

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文SiC具有近200種多型體，不同SiC多型體在電性能上差異很大，但是其晶格結(jié)構(gòu)排列完全相同，材料的物理、化學(xué)和機(jī)械性能相同，利用SiC的這一優(yōu)點(diǎn)可以制作SiC不同多型體的晶格完全匹配的異質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)和超晶格，獲得性能極佳的高溫大功率微電子器....

圖2-1BJT兩種結(jié)構(gòu)示意圖與器件符號(hào)

第二章SiCBJT工作原理SiCBJT基本結(jié)構(gòu)及工作原理為了能給反偏的PN結(jié)提供少子，人們?cè)谶@個(gè)反偏的PN結(jié)附近制作了結(jié)，通過控制外加電壓使這個(gè)PN結(jié)處于正偏狀態(tài)，源源不斷的少子經(jīng)的PN結(jié)被傳輸?shù)椒雌腜N結(jié)的邊緣，然后被耗盡區(qū)電場(chǎng)掃入形成。由于兩個(gè)....

圖2-3功率BJT在共射模式下的輸出特性曲線

2211EPEABiENBPEDEiDWNnDLNn各式可得共射電流增益：22NBPEDEiPEABiEDLNnDWNn通電阻功率BJT在共射模式下的輸出特性曲線。當(dāng)集電極電和區(qū)。隨著集電極電壓增加，集電極電流上升的....

本文編號(hào)：3913116