碳化硅高温集成电路的设计与特性研究

摘要

该文着重研究了SiC MOS集成电路的关键工艺技术,分析了SiC CMOS反相器的特性与工艺,建立了6H-SiC CMOS反相器的电路结构和物理模型,并利用MEDICI软件对其特性进行了模拟.研究了温度和电路结构参数对SiC CMOS反相器电路特性的影响,结果表明,在300K到700K的温度范围内反相器可以正常工作.室温下沟道长度为1.5μm的6H-SiC CMOS反相器的阈值电压、高电平噪声容限和低电平噪声容限分别为1.657V、3.156V和1.470V,且随着温度的升高而减小.研究得到了SiC MOS电路的制作工艺流程和工艺条件,进行6H-SiC NMOS反相器电路的制作试验.

目录

文摘

英文文摘

创新性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1研究的意义

1.2国内外发展动态

1.3本论文的主要工作

第二章SiC MOS集成电路关键工艺技术

2.1 MOSFET结构与原理

2.1.1 MOSFET的结构

2.1.2 MOSFET的阈值电压

2.2 SiC MOS电路关键工艺

2.2.1离子注入及其退火技术

2.2.2氧化

2.2.3 6H-SiC的欧姆接触

2.3 CMOS反相器中的寄生电容

2.4本章小结

3.1 6H-SiC CMOS反相器直流传输特性

3.1.1 MEDICI介绍

3.1.2模型的建立

3.1.3 6H-SiC CMOS反相器的直流传输特性

3.1.4 6H-SiC CMOS反相器的噪声容限

3.2 6H-SiC CMOS反相器瞬态传输特性

3.2.1算法的选择

3.2.2瞬态传输特性分析

3.3 6H-SiC CMOS反相器AC小信号分析

3.4 SiC CMOS反相器的温度特性

3.5本章小结

第四章SiC NMOS集成电路结构与工艺研究

4.1材料和器件版图设计

4.1.1材料的准备

4.1.2版图设计

4.2 6H-SiC NMOS反相器制作工艺

4.3改进的6H-SiC NMOS反相器工艺设计

4.4本章小结

第五章结束语

致谢

参考文献

研究成果