利用Silvaco-ATLAS軟件設(shè)計(jì)了AlGaN/GaN肖特基二極管(SBD)的基本結(jié)構(gòu),主要針對(duì)功率器件的關(guān)鍵參數(shù)—擊穿電壓進(jìn)行仿真模擬,分析對(duì)比了AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)中Al的組分、二極管陽極與陰極的間距Lac、場(chǎng)板的引入和長(zhǎng)度以及FP結(jié)構(gòu)下鈍化層Si3N4的厚度t對(duì)二極管擊穿特性的影響。結(jié)果顯示,Lac的增加、場(chǎng)板的引入和FP結(jié)構(gòu)下鈍化層厚度t的變化均對(duì)二極管的擊穿特性有所優(yōu)化,但同時(shí),Al組分的增加和Lac的增加對(duì)二極管引入了不同程度的負(fù)面影響。仿真結(jié)果對(duì)器件的實(shí)際制作具有一定的指導(dǎo)意義。

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圖３正向Ｉ－Ｖ特性隨Ａｌ組分的變化曲線Ａｌ組分的變化對(duì)器件正向Ｉ－Ｖ特性的影響分

的間距Ｌａｃ為２２μｍ，鈍化層厚度ｔ為５００ｎｍ。不改變這些參數(shù)，只控制Ａｌ組分的變化，定義電流出現(xiàn)拐點(diǎn)處為擊穿點(diǎn)，得到器件的擊穿曲線。圖２不同Ａｌ組分的擊穿特性曲線圖２中，Ａｌ組分從０．２變化到０．３，對(duì)比３組不同的曲線，擊穿電壓變化的幅度不大，表明Ａｌ組分的變化對(duì)器件的擊穿電....

圖４器件擊穿電壓隨陽極與陰極的間距Ｌａｃ的變化曲線

，Ａｌ組分的提高會(huì)使半導(dǎo)體一側(cè)的勢(shì)壘高度增加，通過（２）式，可計(jì)算出漏電流要隨之減校這與仿真得到的結(jié)果一致，但與文獻(xiàn)［６，７］中所得的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)論相悖，表明傳統(tǒng)的熱電子發(fā)射理論在這里并不完全適用。在實(shí)際器件中，肖特基電流的傳輸過程中還存在其他傳輸機(jī)制，比如隧穿機(jī)制等，肖特基電流在....

圖６正向Ｉ－Ｖ特性隨陽極與陰極間距的變化曲線（ｂ）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

徐儒等：功率ＡｌＧａＮ／ＧａＮ肖特基二極管結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)２０１６年（ａ）仿真數(shù)據(jù)（ｂ）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖６正向Ｉ－Ｖ特性隨陽極與陰極間距的變化曲線３．３肖特基場(chǎng)板引入對(duì)器件擊穿特性的優(yōu)化造成器件擊穿電壓達(dá)不到理論值的原因除了材料和基本結(jié)構(gòu)外，其中一個(gè)很重要的原因就是邊緣電場(chǎng)集中效應(yīng)［９］。....

圖７帶場(chǎng)板的器件結(jié)構(gòu)圖

真數(shù)據(jù)（ｂ）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖６正向Ｉ－Ｖ特性隨陽極與陰極間距的變化曲線３．３肖特基場(chǎng)板引入對(duì)器件擊穿特性的優(yōu)化造成器件擊穿電壓達(dá)不到理論值的原因除了材料和基本結(jié)構(gòu)外，其中一個(gè)很重要的原因就是邊緣電場(chǎng)集中效應(yīng)［９］。當(dāng)肖特基二極管處于反向偏置時(shí)，電極邊緣的電場(chǎng)分布是非均勻的，越靠近電極邊....

本文編號(hào)：3978732