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半导体技术2025年第02期:具有n~+埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽LDMOS器件

来源:期刊VIP网 时间:


作者:康怡;刘东;卢山;鲁啸龙;胡夏融;

单位:西南交通大学电气工程学院;西南交通大学集成电路科学与工程学院;西华大学理学院;

摘要:Si/4H-SiC异质结构能够同时结合Si材料的成熟工艺和SiC材料的宽禁带特性,在功率器件设计中具有巨大潜力。提出了一种具有n~+埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件。位于Si/SiC异质结界面SiC侧的重掺杂n~+埋层能够有效降低界面势垒宽度,增强电子隧穿效应,降低界面电阻,进一步降低比导通电阻。位于厚氧化层角落并与漏极相连的L型场板通过在SiC漂移区和厚氧化层之间产生高电场,重塑器件横向和纵向电场强度分布,将击穿点从表面转移至体内,提高击穿电压。仿真结果表明,与传统SiC LDMOS器件相比,该器件的品质因数从109.29 MW/cm~2提升至159.92 MW/cm~2,提高了46.36%,进一步改善了LDMOS器件导通电阻和击穿电压之间的折中关系,器件性能得到优化。

关键词:横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS);;Si/4H-SiC异质结;;n~+埋层;;L型场板;;功率品质因数

基金资助:四川省科技计划项目(2021YFQ0051)