碳化硅（SiC）是一種性能優(yōu)異的第三代半導(dǎo)體材料,其具有寬禁帶、高擊穿電場、高飽和漂移速率和高熱導(dǎo)率等很多優(yōu)異的物理和電學(xué)特性,也是制作高溫度、高頻率下工作的大功率器件的理想材料。另外,SiC能夠通過氧化過程完成絕緣膜的生成,這種性質(zhì)使SiC與現(xiàn)有的硅（Si）工藝高度兼容,從而使SiC基于Si工藝制作出MOSFET器件成為可能。但由于SiC材料的缺陷和界面陷阱的過多存在,使其氧化膜發(fā)生擊穿時所需的激活能（Ea）減小,并使柵氧介質(zhì)電應(yīng)力的承受能力降低。所以,為了進(jìn)一步提升SiCMOSFET柵氧介質(zhì)的抗擊穿特性,時變擊穿和零時擊穿一直都是超大規(guī)模集成電路（VLSI）可靠性的熱點關(guān)注方向。本文主要針對4HH-SiC MOSFET器件柵氧化層的TDDB特性和4HH-SiC/SiO2界面進(jìn)行探討,并從測試方法學(xué)和反應(yīng)擊穿機(jī)理兩個方面進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。本文的主要工作內(nèi)容如下所示:一、對SiC材料特性及SiC MOSFET相關(guān)工藝及器件特性進(jìn)行充分調(diào)研,包括SiC氧化類型以及氧化過程。同時,對于本文所引用Deal-Grove氧化動力學(xué)模型進(jìn)行了說明,借助此模型對氧化過程進(jìn)行具體的分析。此外,介紹氧化... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SiC電力電子器件應(yīng)用領(lǐng)域

ＳｉＣ是一種具有相同數(shù)量Ｓｉ和Ｃ原子的非常典型的共價鍵化合物。在它的任??何一種結(jié)晶形態(tài)中，每個原子與都可以與其四個最近鄰的原子通過較強(qiáng)鍵能的??ＳＰ３共價鍵結(jié)合成一個正四面體，其結(jié)構(gòu)如圖１－２所示。??Ｃ＂＾ＴＴ??圖１－２?ＳｉＣ的結(jié)構(gòu)示意圖??ＳｉＣ晶體結(jié)構(gòu)在化學(xué)計量成分相同的情況下可以結(jié)合成不同類型的晶體結(jié)??構(gòu)。如閃鋅礦結(jié)構(gòu)、纖維鋅礦結(jié)構(gòu)以及菱形結(jié)構(gòu)，簡化來說就如３Ｃ、４Ｈ、６Ｈ、１５Ｒ??等［５１。如圖１－３就給出了?ＳｉＣ的幾種多型結(jié)構(gòu)的原子排列狀況。??２??

ＳｉＣ是一種具有相同數(shù)量Ｓｉ和Ｃ原子的非常典型的共價鍵化合物。在它的任??何一種結(jié)晶形態(tài)中，每個原子與都可以與其四個最近鄰的原子通過較強(qiáng)鍵能的??ＳＰ３共價鍵結(jié)合成一個正四面體，其結(jié)構(gòu)如圖１－２所示。??Ｃ＂＾ＴＴ??圖１－２?ＳｉＣ的結(jié)構(gòu)示意圖??ＳｉＣ晶體結(jié)構(gòu)在化學(xué)計量成分相同的情況下可以結(jié)合成不同類型的晶體結(jié)??構(gòu)。如閃鋅礦結(jié)構(gòu)、纖維鋅礦結(jié)構(gòu)以及菱形結(jié)構(gòu)，簡化來說就如３Ｃ、４Ｈ、６Ｈ、１５Ｒ??等［５１。如圖１－３就給出了?ＳｉＣ的幾種多型結(jié)構(gòu)的原子排列狀況。??２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]碳化硅電力電子器件在電力系統(tǒng)的應(yīng)用展望[J]. 盛況,郭清,張軍明,錢照明.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(30)
[4]WO3-SiO2復(fù)合薄膜的燒結(jié)溫度–相組成–氣敏特性關(guān)系[J]. 周玉貴,季惠明,李曉雷,梁輝,徐明霞.  硅酸鹽學(xué)報. 2010(06)
[5]用不同方法評價0.18μm CMOS工藝柵氧擊穿電壓和擊穿電量（英文）[J]. 趙毅,萬星拱,徐向明,曹剛,卜皎.  半導(dǎo)體學(xué)報. 2006(02)
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[8]金屬-半導(dǎo)體接觸勢壘高度的理論計算[J]. 李書平,王仁智,蔡淑惠.  固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2003(04)
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碩士論文
[1]SiC MOS器件SiC/SiO2界面反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 萬彩萍.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[2]4H-SiC MOSFET關(guān)鍵工藝開發(fā)與器件制作[D]. 唐亞超.電子科技大學(xué) 2016
[3]退火條件對4H-SiC/SiO2 MOS電容特性的影響研究[D]. 閆超林.西安電子科技大學(xué) 2016
[4]4H-SiC歐姆接觸研究及其應(yīng)用[D]. 張旭芳.蘭州大學(xué) 2015



本文編號：3296755