横向超结器件耐压与比导的优值仿真与实验验证

从超结电荷场对电势场的调制机理出发,以等效衬底模型(ES模型)和理想衬底条件为指导,在横向SOI超结器件中利用电荷补偿的思想得到理想衬底。对于已拥有理想衬底的横向超结器件固定其条宽W,长度LSJ,不断增加超结浓度NSJ,并观察得到的仿真结果,通过计算FOM=VB2/Ron,sp的值发现优质在6×10^16cm^-3掺杂浓度下所对应的击穿电压VB(Voltage-Breakdown)和比导通导通电阻(specific on-resistance Ron,sp)最佳折中关系。利用此思想在0.5μm工艺平台上通过对不同的超结注入剂量的实验,实现了0.8μm超结条宽下横向超结器件的最高优值。

4H-SiC基超结器件各向异性的TCAD建模分析

基于文献报道的4H-SiC材料的各向异性物理特性,首次提出4H-SiC基超结器件的各向异性物理模型,并对不同晶向的碰撞电离分别进行考虑。基于该模型,我们对(0001)和(1120)两种晶向晶圆的4H-SiC超结器件的电学特性进行了研究。与(1120)晶圆相比,(0001)晶圆的碰撞电离系数较小,可以实现更高的击穿电压VB。由于碰撞电离各向异性,与传统4H-Si C基器件相比,超结器件的二维电场分布可以将(1120)晶圆器件的击穿电压VB从(0001)晶圆器件的60%提高到72%。