4H-SiC结势垒肖特基二极管的结构研究

摘要

本文借助于Silvaco数值分析工具,针对1200V系列平面型以及沟槽型碳化硅结势垒肖特基二极管进行了对比分析与优化设计.平面型结势垒肖特基二极管存在正向导通压降和反向漏电流的折衷与权衡,限制了功率损耗的进一步降低.优化后的沟槽型结势垒肖特基二极管打破了这一折衷点,在不牺牲正向导通压降的基础上,具有更低的反向漏电流.研究结果表明:当两种器件正向导通压降均为1.2V时,沟槽型结势垒肖特基二极管在1200V反偏电压下,漏电流密度为1.1×10-6A/cm2,与传统平面型结势垒肖特基二极管的漏电流密度(5.7×10-6A/cm2)相比,降低了67％.另外,沟槽型结势垒肖特基二极管结构比平面型结构的P区间距的设计窗口更大,降低了工艺过程中对线宽控制的要求,从而能够提高器件良率,降低生产成本.