SiC肖特基二极管的研究+文献综述(4)
1.3.2 金属的选择以及欧姆接触
文献[6]中提到，欧姆接触实现了器件与外电路的连接，良好的欧姆接触需要一个低势垒并且在半导体表面重掺杂。欧姆接触的研究容主要在接触机理、金属化方案、退火工艺和接触前的表面处理四个方面。欧姆接触最常用的金属是Ni，文献[7]中提到，分别在SiC上蒸发Ni和NiCr，表面十分光滑，退火后表面变成颗粒状结构，说明Ni与SiC退火过程中发生了反应，同时还发现退火时间过长会引起过度反应反而使接触电阻变大。文献[8]中对Ni基n型SiC材料的欧姆接触的形成机理进行研究，认为合金化退火过程中形成的C空位(V。)而导致的高载流子浓度层对欧姆接触的形成起到了关键作用。而碳空位的存在对于电子来说起到了施主作用。文献[9]中通过沉积金属Ti后直接获得欧姆接触，比接触电阻值在10E-3量级，低温退火后，比接触电阻值降低，400℃合金时，得到最低的比接触电阻值达10E-4量级。前面提到的欧姆接触制备工艺都需要退火来激活离子以降低接触电阻，这不仅增加了工艺流程同时也更多的消耗了能源。文献[10]中提到在n型4HSiC衬底上溅射金属性电极材料TiC，研究了制备欧姆接触的工艺条件，研究结果表明，TiC／SiC欧姆接触的制备无需退火即可形成。还有相关文献表明，Mo也可以作为欧姆接触的金属电极，不过实际应用好比较少，有待于科研学者们去研究尝试。
1.3.3 肖特基的结终端技术
在实际半导体器件中，由于结的不连续性，在结的边、角存在曲率，导致表面电力线密集，结的外边电场强度比体内高导致器件在边缘发生提前击穿。这种效应严重影响了功率器件的反向阻断特性。结终端技术是缓解结边缘电场集中效应，提高器件击穿电压有效手段。文献[11]中提到结终端技术可以分为两类：(1)在主结的边缘设置一些延伸结构，这些延伸的结构将主耗尽区向外扩展，降低了边沿的电场强度最终提高了击穿电压。(2)利用刻蚀等手段，将主结边沿刻蚀成台面、曲面及深槽的形状。通过改变结沿的形貌，最终达到改善表面电场分布，提高击穿电压的目的。文献[12]设计了一种应用于4H-SiC BJT的新型结终端结构。该新型结终端结构通过对基区外围进行刻蚀形成单层刻蚀型外延终端。辅助耐压的P+环位于刻蚀型外延终端的表面,采用离子注入的方式,与基极接触的P+区同时形成。借助半导体数值分析软SILVACO对基区外围的刻蚀厚度和p+环的间距进行了优化。仿真分析结果表明,当刻蚀厚度为0.8μm,环间距分别为8,10和9μm时,能获得最高击穿电压。新结构与传统保护环(GR)和传统结终端外延(JTE)相比,BVCEO分别提高了34%和15%.利用该新型终端结构,得到共发射极电流增益β>47、共发射极击穿电压BVCEO为1570 V的4H-SiC BJT器件。文献[13]借助半导体仿真软件Silvaco,仿真一种具有结终端扩展(JTE)结构的碳化硅(SiC)肖特基二极管(SBD)。其机理是通过JTE结构降低肖特基结边缘的电场集中效应,从而优化肖特基二极管的反向耐压能力。研究JTE区深度、宽度及掺杂浓度对碳化硅肖特基二极管的反向耐压的影响.通过优化结终端结构的结构参数使碳化硅肖特基二极管的反向耐压特性达到更好的性能要求。除了上面提到的结终端技术外，还有通过场限环和偏移场板结合的结终端技术，也能很好的提高击穿电压。
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