寬帶隙半導體碳化硅(SiC)具有高熱導率、高電子飽和漂移速度以及大的臨界擊穿場強等特點,在高溫、高頻、高輻射、高功率等領(lǐng)域有廣闊的應用前景。此外,SiC還能通過氧化形成二氧化硅(SiO₂)層,這使得SiC有其它寬禁帶半導體材料所不具有的優(yōu)勢。然而,傳統(tǒng)熱氧化形成的SiO₂/SiC界面態(tài)密度(D_it)過高,容易使器件的閾值電壓發(fā)生漂移,導致器件性質(zhì)不穩(wěn)定,還會造成電子遷移率大大降低,這些都使SiC MOS器件的可靠性大打折扣。因此,搭建SiO₂/SiC界面及其缺陷模型,并探究SiO₂/SiC界面的鈍化過程以及降低界面態(tài)的物理機理,對SiC半導體(MOS)器件領(lǐng)域的研究具有重要意義。本文基于第一性原理中的密度泛函理論,對SiO₂/SiC界面的重要缺陷——碳二聚體缺陷進行了鈍化機理的研究。我們首先建立了一個突變不含缺陷的理想SiO₂/SiC界面模型,在此基礎(chǔ)上搭建了O₂-C=C-O₂和O_...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 SiC MOS界面鈍化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究思想和內(nèi)容
2 SiO₂/SiC界面的理論模型及研究方法
    2.1 引言
    2.2 SiO₂/SiC界面的理論模型
    2.3 評價界面缺陷的關(guān)鍵數(shù)據(jù)
        2.3.1 形成能
        2.3.2 態(tài)密度
        2.3.3 電荷密度
    2.4 計算方法
        2.4.1 第一性原理
        2.4.2 密度泛函理論
        2.4.3 計算軟件
    2.5 本章小結(jié)
3 碳二聚體缺陷的結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)
    3.1 引言
    3.2 碳二聚體缺陷的物理模型
    3.3 碳二聚體缺陷的態(tài)密度和電子分布
    3.4 本章小結(jié)
4 碳二聚體缺陷的鈍化研究
    4.1 引言
    4.2 碳二聚體缺陷的H鈍化
        4.2.1 O₂-C=C-O₂缺陷的H鈍化
2缺陷的H鈍化'>        4.2.2 O₂-(C=C)'-O₂缺陷的H鈍化
    4.3 碳二聚體缺陷的NO鈍化
        4.3.1 O₂-C=C-O₂缺陷的NO鈍化
2缺陷的NO鈍化'>        4.3.2 O₂-(C=C)'-O₂缺陷的NO鈍化
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3929834