TCAD-моделирование высоковольтных 4H-SiC диодов с охранной полуизолирующей областью
Иванов П.А.1, Лебедева Н.М.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: Natali_lebedeva@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 16 октября 2020 г.
В окончательной редакции: 29 октября 2020 г.
Принята к печати: 29 октября 2020 г.
Выставление онлайн: 11 ноября 2020 г.
Проведено TCAD-моделирование высоковольтных 4H-SiC p+-n-n+-диодов с охранной полуизолирующей i-областью, образованной за счет полной компенсации легирующих доноров в n-области глубокими ловушками захвата носителей заряда (энергетическое положение ловушек в запрещенной зоне 4H-SiC - 1.2 эВ ниже дна зоны проводимости). Показано, что при комнатной температуре эффективность работы полуизолирующей охранной i-области близка к 100%: напряжение лавинного пробоя p+-n-n+-диода с охранной i-областью составляет 1100 В и равно напряжению пробоя идеализированного диода с одномерной p+-n-n+-структурой. При повышении температуры выше 600 K i-область постепенно теряет свою функциональность в качестве охранной вследствие теплового выброса захваченных ловушками электронов. Полученные результаты кратко обсуждаются в плане практического использования радиационной технологии формирования полуизолирующей охранной i-области в 4H-SiC-приборах. Ключевые слова: карбид кремния, диод, полуизолирующая охранная область, TCAD-моделирование.
- T. Kimoto, J.A. Cooper. Fundamentals of silicon carbide technology: growth, characterization, devices, and applications (Wiley-IEEE Press, 2014)
- П.А. Иванов, М.Ф. Кудояров, М.А. Козловский, А.С. Потапов, Т.П. Самсонова. ФТП, 50, 937 (2016)
- П.А. Иванов, А.С. Потапов, М.Ф. Кудояров, М.А. Козловский, Т.П. Самсонова. Письма ЖТФ, 44, 11 (2018)
- A.O. Konstantinov, Q. Wahab, N. Nordell, U. Lindefelt. Appl. Phys. Lett., 71, 90 (1997)
- http://www.silvaco.com
- D.M. Caughey, R.E. Thomas. Proc. IEEE, 55, 2192 (1967)
- Т.Т. Мнацаканов, М.Е. Левинштейн, Л.И. Поморцева, С.Н. Юрков. ФТП, 38, 56 (2004)
- P.A. Ivanov, A.S. Potapov, T.P. Samsonova, I.V. Grekhov. Solid-State Electron., 123, 15 (2016)
- S. Selberherr. Analysis and Simulation of Semiconductor Devices (Springer-Verlag, 1984)
- T. Hatakeyama, T. Watanabe, T. Shinohe, K. Kojima, K. Arai, N. Sano. Appl. Phys. Lett., 85, 1380 (2004)
- С. Зи. Физика полупроводниковых приборов. Т. 1 (М., Мир, 1984)
- П.А. Иванов, О.И. Коньков, Т.П. Самсонова, А.С. Потапов. Письма ЖТФ, 44, 3 (2018)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.