SiO/SiC界面质量对n沟SiCMOSFET器件性能影响的研究

摘要

该文就SiO<,2>/SiC界面质量对n沟SiCMOSFET性能的影响做了深入的研究:从碳化硅材料的晶体结构出发分析了碳化硅材料中杂质的不完全离化,采用SiCMOS反型层薄层电荷数值模型,研究了杂质不完全离化对p型6H-SiCMOSC-V特性的影响.分析结果表明不完全离化对SiCMOSFET的影响主要集中在亚阈区.建立界面态密度的指数分布模型,用数值方法较为详细的分析了界面态电荷对n沟MOSFET器件阈值,漏电流,跨导和场效应迁移率的影响.明确指出碳化硅器件的反型层迁移率和实验测定的场效应迁移率不能等同,并给出了以上二者的比值与界面态密度的定量关系.该文不就如何提高SiC/SiO<,2>界面质量做出了有益的尝试:用3UCVD方法在SiC衬底上得到SiO<,2>层,期望能改善界面质量,但还未得到明确的结论.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1碳化硅材料的优势及其研究意义

§1.2 n沟碳化硅MOSFET进展情况及存在的主要问题

§1.3本文的主要工作

第二章碳化硅材料特性

§2.1碳化硅的晶体结构

2.1.1碳化硅的结构

2.1.2碳化硅多型体

2.1.3 SiC晶体中的不对称点

§2.2本征载流子浓度及其与温度的关系

§2.3碳化硅体材料中杂质的离化率

2.3.1有效载流子浓度的多级离化模型

2.3.2 P型6H-SiC的杂质离化率

§2.4本章小结

第三章SiC MOS结构电特性的分析

§3.1 MOS表面空间电荷区的数值分析

§3.2 MOS结构的C-V特性

§3.3本章小结

第四章界面态电荷对n沟SiC MOSFET器件特性的影响

§4.1界面态

4.1.1有关界面态的基本概念

4.1.2界面态在禁带中的分布

§4.2界面态电荷对阈值电压的影响

§4.3界面态电荷对漏电流和跨导的影响

§4.4界面态电荷对场效应迁移率的影响

4.4.1迁移率

4.4.2界面电荷影响反型层迁移率

4.4.3界面电荷影响场效应迁移率

§4.5本章小结

第五章3UCVD方法制备栅氧化层

§5.1 3UCVD简介

5.1.1概述

5.1.2光化学反应

§5.2设备情况

§5.3工艺实验

§5.4高频C-V测量

5.4.1高频C-V特性测量原理

5.4.2影响测试的几个因素

5.4.3衬底水接触的测量结果

5.4.4顶部接触的测试结构

§5.5本章小结

结束语

致谢

参考文献

攻读硕士期间的研究成果