6HSiC异质结源漏MOSFET的研究.pdfVIP

摘要 摘要 本文给出了一种新型结构的 SiC MOSFET——6H-SiC 异质结源漏 MOSFET 。 6H-SiC 异质结源漏 MOSFET 用多晶硅/SiC 接触代替了重掺杂的 pn 结来做 MOSFET 的源漏区。这种器件结构制备工艺简单，避免了长期困扰常规 SiC MOSFET 的离子注入工艺难度大、退火温度高、晶格损伤大、注入激活率低等问 题。 论文给出了 6H-SiC 异质结源漏 MOSFET 的基本结构及模型，并分析了其电 流输运机制。通过器件模拟软件 ISE TCAD 模拟了 6H-SiC 异质结源漏 MOSFET 的基本伏安特性，并和先前的研究成果进行了比较，分析了不同氧化时间、源漏 区不同掺杂、栅长、衬底掺杂浓度和其它因素对 6H-SiC 异质结源漏 MOSFET 伏 安特性的影响。 根据研究的成果，我们提出了一种新的 SiC 欧姆接触工艺——多晶硅/SiC 异 + + 质结接触形成欧姆接触，研究表明 n 多晶硅/N SiC 异质结接触可以形成良好的欧 姆接触，具有工艺简单，性能优良的优点。 对 6H-SiC 异质结源漏 MOSFET 和欧姆接触进行了版图和工艺设计，讨论了 结构的改进和制备中关键工艺的选择，初步摸索了一套制造 6H-SiC 异质结源漏 MOSFET 和欧姆接触的制造工艺过程和工艺条件，并进行了投片。 本文对 6H-SiC 异质结源漏 MOSFET 的器件特性、模型和模拟以及研制等开 拓性工作为这种新结构器件的研究发展奠定了基础。 关键词：碳化硅 MOSFET 欧姆接触 异质结 模型和模拟 Abstract Abstract A novel 6H-SiC metal-oxide-semiconductor field-effect transistor with heterojunctions for source and drain is presented in this thesis. Instead of using heavily doped pn junction, the source and drain regions are completely replaced by polysi-SiC hetreojunctions. This kind of device gives fabrication advantages avoiding the steps of ion implantation and annealing at high temperature usually used for the conventional SiC MOSFET. Also it has not the problems of crystal damage caused by ion implantation and low activation rate of implanted atoms. Firstly, a basic structure of 6H-SiC Heterojunction Source/Drain MOSFET is presented, and the transport characteristics are analyzed. Secondly, the operational mechanism of this device is simulated and its characteristics are comparable to conventional SiC