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宽禁带SiC以其优异的特性,成为制造超高压晶闸管的首选材料。SiC光触发晶闸管(LTT)因驱动电路简单、抗电磁干扰能力强,成为超高压、大电流的发展方向之一,放大门极结构是降低光触发功率密度的重要手段。而4H-SiC LTT传统电阻隔离放大门极结构存在可靠性差、面积利用率低等不足。为此,本文采用器件仿真手段,对沟槽隔离型放大门极结构进行设计和改进,并对沟槽-pn结隔离放大门极结构的SiC LTT原理、器件特性、放大门极隔离区的钝化层界面电荷及γ辐照特性进行了深入的仿真研究。主要研究内容和结果如下:1.对沟槽隔离型放大门极结构进行了改进研究。针对沟槽隔离型放大门极结构因沟槽底部易提前击穿,使得SiC LTT击穿电压未能达到要求,采用弧形沟槽隔离型和沟槽-pn结隔离型放大门极结构对其进行了改进。通过数值仿真发现,优化弧形沟槽隔离型放大门极结构的沟槽弧度为2.44rad时,SiC LTT击穿电压约为理论击穿电压的73.1%;结合实际工艺,优化沟槽-pn结隔离放大门极结构的沟槽结深为0.8μm、沟槽底部n型区掺杂浓度为1×1017cm-3时,SiC LTT的击穿电压约为理论击穿电压的98.4%;故选用具有沟槽-pn结隔离放大门极结构作为SiC LTT的首选结构,并研究其特性。2.研究了具有沟槽-pn结隔离放大门极结构的SiC LTT开通及正向阻断特性。结果表明,具有沟槽-pn结隔离放大门极结构的SiC LTT可有效改善器件性能,其中开通延迟时间及阳极电压下降时间分别为2μs、113ns,较传统放大门极的SiC LTT分别下降了45.95%及14.39%,器件阻断电压为10.4kV,且漏电流略有降低。3.分析了钝化层界面电荷及γ辐照对沟槽-pn结隔离放大门极结构阻断特性的影响。结果表明,SiC/SiO2界面固定负电荷会使器件击穿电压显著降低,界面固定正电荷密度不低于1×1013cm-2时器件击穿电压下降较为明显;辐照剂量提高导致氧化层中正电荷密度显著增大时,器件击穿电压降低,辐照剂量为1000krad时,器件击穿电压约为6600V。