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肖特基接触是SiC器件中最基本的结构,研究高温下肖特基接触的电学特性对于SiC器件的高温应用有重要意义。本文针对具有应用前景的W、Mo两种金属,分析退火温度及测试温度对W/4H-SiC及Mo/4H-SiC肖特基接触性能的影响。沟槽二极管是结势垒肖特基二极管(JBS)的改进结构,设计沟槽二极管结构,并实际制作沟槽二极管进行测试分析。完成的主要工作如下: 1、分析了W/4H-SiC、Mo/4H-SiC肖特基接触的高温特性。W/4H-SiC在退火温度为400℃时势垒不均匀程度最低,500℃时势垒最高,600℃及以上时,出现物相W2C,退火温度升高,势垒高度降低,势垒不均匀程度加剧;Mo/4H-SiC在退火温度为500℃有产物MoC,在600℃时变为Mo2C,并出现三元组分Mo4.8Si3C0.6,对应较高的势垒,势垒不均匀程度最低,退火温度为700℃时,反应进一步发生,多种物相的存在使肖特基接触势垒不均匀程度加剧。C-V-T测试得出的势垒为均匀势垒,温度升高时I-V法提取的势垒高度接近于均匀势垒。运用MIS结构二极管模型分析Mo/4H-SiC肖特基接触界面特性,得到的界面态密度为~1012eV-1cm-2量级。退火温度升高,界面态密度的分布靠近导带底;测试温度升高,界面态密度增加且其分布远离导带底。 2、设计制作沟槽二极管并对其进行测试分析。仿真对比了不同沟槽二极管的反向击穿特性,分析有源区沟槽间距、主结结构对二极管击穿电压的影响,设计在主结处均匀挖槽的新型主结结构;实际制作沟槽二极管验证设计,测试结果表明沟槽二极管有源区沟槽间距增大正向电流导通能力增加而反向阻断能力降低;主结结构影响二极管击穿电压,设计的新型主结结构提高了二极管的反向耐压;设计的沟槽结构二极管较之传统JBS结构,在几乎不降低正向导通能力的前提下,显著降低漏电流,反向耐压1200V以上,导通电流40.0A@1.6V。 高温下肖特基接触性能参数理性因子势垒高度发生变化,表明势垒不均匀现象的存在,理论模型及界面材料表征手段相结合分析肖特基接触界面特性;沟槽结构有助于提高二极管击穿电压,降低漏电流。