新型SiGe/Si异质结开关功率二极管的特性分析及优化设计

将SiGe技术应用于功率半导体器件的特性改进 ,提出了新型SiGe/Si异质结p i n开关功率二极管结构 ,在分析器件结构机理的基础上 ,用Medici模拟了该器件的特性并进行了优化设计 .结果表明 ,该功率二极管具有低的正向压降 ,较少的存贮电荷 ,其性能远远超过Si的同类型结构 .这种性能的改进无需采用少子寿命控制技术 ,因而很容易集成于功率IC中 .

新型SiGe开关功率二极管的特性分析

提出了一种新型SiGe/Si异质结P i N开关功率二极管结构 ,在分析器件结构机理的基础上 ,用Medici模拟了该器件的特性。结果表明 ,该功率二极管具有低的正向压降 ,较少的存贮电荷 。

SiGe开关功率二极管的计算机模拟及优化设计

介绍了新型 Si Ge开关功率二极管结构及机理 ,在对器件正反向特性进行模拟的基础上进一步进行了优化设计 ,并对其动态特性进行了模拟。与正反向特性模拟结果综合比较得出 ,取 2 0 %的 Ge含量和 2 0 nm的 Si Ge层厚时 ,器件性能最优。

i基区渐变掺杂SiGe/Si异质结开关功率二极管的特性模拟

提出了在SiGe/Si异质结开关功率二极管的本征i区中采用掺杂浓度三层渐变式结构。由Medici模拟所得的特性曲线表明,该结构在正向I-V特性基本不发生改变的前提下,与i区固定掺杂结构相比具有更好的反向恢复电流与反向恢复电压特性,尤其软恢复特性更加明显,反向恢复过程加快。还对渐变掺杂所得到的优越性能进行了分析,从理论上给出了较好的解释。

碳化硅MPS:新一代功率开关二极管

碳化硅MPS(MergedPiNSchottkydiode)具有很好的开关特性,并具有PiN二极管高阻断电压、低漏电流和SBD小开启电压,大导通电流以及高开关速度的优点,是最有希望的新一代功率开关二极管。文章系统地介绍了碳化硅MPS的结构和性能。理论和实验分析表明,碳化硅材料的优异性能与MPS结构的优势相结合,是当今功率开关管发展的趋势。

温度对SiGe/Si异质结功率二极管电学特性的影响(英文)

在考虑到各种物理机制如载流子-载流子散射、俄歇复合、禁带窄化效应及结温效应等的基础上,数值模拟分析了SiGe/Si功率开关二极管的各种温度依赖特性。对Si和SiGe/Si功率二极管而言,温度对器件的正向压降VF、反向击穿电压VB以及反向漏电流JR的影响规律基本相似,即随着温度的升高,正向压降降低,击穿电压增加,反向漏电流迅速提高。然而在相同的温度下,与Si功率开关二极管相比,SiGe/Si二极管(20%Ge含量)的正向压降降低了近0.1V(在正向电流密度10A/cm2的情况下),反向恢复时间缩短了一半以上,反向峰值电流密度也下降了约三分之一,软度因子S提高了2倍多。SiGe二极管的另外一个重要优点是其反向恢复特性受温度影响很小。当温度从300K增加到400K时,Si功率二极管的反向恢复时间增加了近1倍,而SiGe/Si二极管(20%Ge含量)的反向恢复时间基本保持不变。SiGe/Si功率开关二极管的一个缺点是在高温下产生较大的漏电流,但这可以通过适当降低Ge含量来改善。Ge的引入为器件设计提供了更大的自由度,其含量对器件特性有重要影响。为了获得低的正向压降和短的反向恢复时间,应该提高Ge的含量,但Ge含量增加将导致大的漏电流,因此Ge含量的大小应该优化折衷考虑。