一种新型的4H-SiC沟槽型MOS势垒肖特基二极管的设计和模拟研究

摘要

在本文中，介绍了一种新型4H-SiC基TMBS器件的设计一方案及其电学特性模拟结果。这种新型的器件结构的特点在于：沟槽侧壁的氧化层设计的较薄，目的是加强沟槽侧壁MOS结构的电荷耦合作用，使器件在承受高反压的情况下更好的夹断，因此肖特基接触受到很好的保护，器件的反向漏电流大大减小。此外，沟槽底部的氧化层设计的较厚并且在沟槽下面采用P型离子注入激活形成P型保护环。这种复合设计的目的在于保护沟槽底部的氧化层，避免其在高反压下的提前击穿。而且，沟槽底部的P型保护环在水平方向与漂移区的N型SiC形成背靠背的PN结，在高反压下两个PN结的耗尽区在水平方向上相互连接，相当于在沟槽侧壁MOS势垒的下面又形成了一道保护肖特基接触的屏障。进一步减小了器件的反向漏电流。