SiC离子注入课件.pptx

SiC离子注入课件.pptx离子注入制备SiC功率器件
参考文献:
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SiC和GaN都是很有前景的宽禁带半导体材料,由于SiC结合了高的电子速度、高的击穿强度和良好的导热性能,SiC材料对于大功率微波器件很有吸引力。
然而,GaN基的晶体管表现出比SiC晶体管更好的射频性能和更高的工作频率。
另一方面,在过去的几年,具有公认可靠性的SiC的MESFET已经商业化。
现在,大多数的SiC MESFET使用的是外延生长的沟道层。离子注入的方法在Si和GaAs技术中被广泛使用来形成沟道层。
离子注入的优点
高通量
可复制性
良好的均匀性
以上优点使其非常适合大规模生。此外,离子注入的方法更容易实现在同一片晶圆上实现多功能。
早在2002年就有关于SiC器件离子注入的报道。然而,这些器件的性能不如外延生长出沟道的器件,原因可能是使用了宽的栅极(2μm)和材料工艺方面的不成熟。
进来有研究表明,通过注入到市售的高纯半绝缘4H-SiC衬底,可以提升器件的直流和射频的性能。
,、ft=、fmax=
沟道的注入和器件的制备
器件结构的截面示意图
以1012/cm2的浓度,110KeV的能量注入N离子形成沟道层,注入时衬底温度为650℃。如上图所示,N离子注入到一个通过外延生长的缓冲层。外延层掺杂浓度为2~6*1015/cm3,
注入沟的道在硅烷的过压氛围中超过1500℃下活化退火
刻蚀掉退火后生长的氧化层以移去表面附近的受损区域
干刻蚀隔离台面
离子注入n+型的源区和漏区
烧结Ni基的欧姆接触
热生长出钝氧化层和源通孔
结果和讨论
此方法制作出的器件的最大沟道电流Imax=360mA/mm、夹断电压-、栅-漏击穿电压超过120V

器件有两个宽度为500μm的栅极。栅极总宽度为1mm
Vds =