一种超结高压肖特基势垒二极管

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作者 龚红 马奎 +2 位作者 傅兴华 丁召 杨发顺 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期666-670,共5页

改善反向击穿电压和正向导通电阻之间的矛盾关系一直以来都是功率半导体器件的研究热点之一。介绍了一种超结肖特基势垒二极管(SJ-SBD),将p柱和n柱交替构成的超结结构引入肖特基势垒二极管中作为耐压层,在保证正向导通电阻足够低的同时... 改善反向击穿电压和正向导通电阻之间的矛盾关系一直以来都是功率半导体器件的研究热点之一。介绍了一种超结肖特基势垒二极管(SJ-SBD),将p柱和n柱交替构成的超结结构引入肖特基势垒二极管中作为耐压层,在保证正向导通电阻足够低的同时提高了器件的反向耐压。在工艺上通过4次n型外延和4次选择性p型掺杂实现了超结结构。基于相同的外延层厚度和相同的外延层杂质浓度分别设计和实现了常规SBD和SJ-SBD,测试得到常规SBD的最高反向击穿电压为110 V,SJ-SBD的最高反向击穿电压为229 V。实验结果表明,以超结结构作为SBD的耐压层能保证正向压降等参数不变的同时有效提高击穿电压,且当n柱和p柱中的电荷量相等时SJ-SBD的反向击穿电压最高。 展开更多

关键词 肖特基势垒二极管(SBD) 击穿电压 超结结构 超结肖特基二极管(sj-sbd) 功率器件

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基于超结结构的肖特基势垒二极管（英文）

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作者 马奎 杨发顺 傅兴华 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期134-139,共6页

在功率半导体器件中,高的反向击穿电压和低的正向导通电阻之间的矛盾关系是影响其发展的主要因素之一,选用超结结构替代功率半导体器件中的传统电压支持层能够有效缓解这一矛盾关系。该文设计和实现了一种超结肖特基二极管,其中的电压... 在功率半导体器件中,高的反向击穿电压和低的正向导通电阻之间的矛盾关系是影响其发展的主要因素之一,选用超结结构替代功率半导体器件中的传统电压支持层能够有效缓解这一矛盾关系。该文设计和实现了一种超结肖特基二极管,其中的电压支持层采用P柱和N柱交替构成的超结结构。在器件的制作方面,选用成熟的单步微电子工艺,通过4次N型外延和4次选择性P型掺杂来实现超结结构。为便于对比分析,设计传统肖特基二极管和超结肖特基二极管的电压支持层厚度一致,且超结结构中P柱和N柱的杂质浓度均和传统肖特基二极管的电压支持层浓度一致。测试得到传统肖特基二极管的反向击穿电压为110 V,而超结肖特基二极管的反向击穿电压为229 V。表明采用超结结构作为功率半导体器件的电压支持层能够有效提高反向击穿电压,同时降低器件的正向导通电阻,并且当P柱区和N柱区内的电荷量一致时器件的击穿电压最高。 展开更多

关键词 击穿电压 导通电阻 肖特基势垒二极管 超结

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超结与浮结型肖特基势垒二极管的比较研究(英文) 被引量：2

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作者 曹琳 蒲红斌 陈治明 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期449-453,488,共6页

对浮结型及超结型肖特基势垒二极管静态及动态特性进行了解析及模拟。静态特性通过解析击穿电压与导通电阻之间的关系得到。反向恢复特性通过二极管电容随反向电压变化关系解释,商用混合模拟器MEDICI模拟结果表明浮结结构具有软恢复特性... 对浮结型及超结型肖特基势垒二极管静态及动态特性进行了解析及模拟。静态特性通过解析击穿电压与导通电阻之间的关系得到。反向恢复特性通过二极管电容随反向电压变化关系解释,商用混合模拟器MEDICI模拟结果表明浮结结构具有软恢复特性,软度因子为0.949。超结结构恢复特性较硬,软度因子为0.780 7。当考虑这两种耐压结构时,必须权衡静态及动态之间的关系。 展开更多

关键词 超结 浮结 肖特基势垒二极管 静态及动态特性

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基于结终端扩展的4H-SiC肖特基势垒二极管研制 被引量：2

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作者 张发生 李欣然 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期146-149,共4页

采用高真空电子束热蒸发金属Ni分别作肖特基接触和欧姆接触,离子注入形成结终端扩展表面保护,研制出Ni/4H-SiC肖特基势垒二极管(SBD)。I-V特性测量说明,Ni/4H-SiCSBD有较好的整流特性,热电子发射是其主要的运输机理。实验测量其反向击... 采用高真空电子束热蒸发金属Ni分别作肖特基接触和欧姆接触,离子注入形成结终端扩展表面保护,研制出Ni/4H-SiC肖特基势垒二极管(SBD)。I-V特性测量说明,Ni/4H-SiCSBD有较好的整流特性,热电子发射是其主要的运输机理。实验测量其反向击穿电压达1800V,且反向恢复特性为32ns。 展开更多

关键词 碳化硅 肖特基势垒二极管 结终端扩展 欧姆接触

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对具有结终端保护的4H-SiC肖特基势垒二极管的研究 被引量：1

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作者 张发生 李欣然 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期179-183,共5页

在对4H—SiC高压肖特基势垒二极管进行了理论分析的基础上,利用仿真软件ISE10.0对具有结终端保护的4H—SiC高压肖特基势垒二极管耐压特性进行了模拟仿真计算,并取得了很多有价值的计算结果。利用平面制造工艺,结合仿真提取的参数,试制... 在对4H—SiC高压肖特基势垒二极管进行了理论分析的基础上,利用仿真软件ISE10.0对具有结终端保护的4H—SiC高压肖特基势垒二极管耐压特性进行了模拟仿真计算,并取得了很多有价值的计算结果。利用平面制造工艺,结合仿真提取的参数,试制了4H—SiC肖特基势垒二极管。实验测试结果表明,仿真计算的结果与实际样品测试的数据一致性较好,实测器件反向耐压值已达到1 800 V。 展开更多

关键词 肖特基势垒二极管 结终端技术 模拟 反向耐压 工艺

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4H-SiC双层浮结肖特基势垒二极管温度特性研究 被引量：2

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作者 南雅公 张志荣 周佐 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期146-149,共4页

为了增强器件高温条件下的适应性,对4H-SiC双层浮结肖特基势垒功率二极管的温度特性进行了研究。结果表明,当温度变化时,器件的阻断电压、通态电阻、反向漏电流及开关时间等电学性质均要发生一定的变化。作为一种基于浮结技术的SiC新器... 为了增强器件高温条件下的适应性,对4H-SiC双层浮结肖特基势垒功率二极管的温度特性进行了研究。结果表明,当温度变化时,器件的阻断电压、通态电阻、反向漏电流及开关时间等电学性质均要发生一定的变化。作为一种基于浮结技术的SiC新器件,通过数值模拟方法对其特征参数进行优化,可使其承载电流能力、阻断特性和开关速度等得到进一步的改善。 展开更多

关键词 4H-SIC 双层浮结 肖特基势垒二极管

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具有场限环终端的6500 V 4H-SiC结势垒肖特基二极管的研制 被引量：2

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作者 李嘉琳 桑玲 +2 位作者 郑柳 田丽欣 张文婷 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第2期95-100,共6页

阐述了6 500 V4H-SiC结势垒肖特基(JBS)二极管的设计、仿真和制备过程,并对流片结果进行了测试,分析了测试结果与仿真结果差异的原因。通过仿真对比分析了漂移区厚度、掺杂浓度、有源区p+区和场限环终端参数对器件电学特性的影响,数值... 阐述了6 500 V4H-SiC结势垒肖特基(JBS)二极管的设计、仿真和制备过程,并对流片结果进行了测试,分析了测试结果与仿真结果差异的原因。通过仿真对比分析了漂移区厚度、掺杂浓度、有源区p+区和场限环终端参数对器件电学特性的影响,数值模拟优化了器件元胞和终端结构的漂移区、有源区和场限环的结构参数。根据模拟结果,4H-SiC漂移区掺杂浓度为1.08×10^15 cm^-3、厚度为60μm,采用经过优化的70个场限环终端结构,通过完整的工艺流程,完成6 500 V4H-SiC JBS的制备。测试结果显示,室温下当6 500 V4H-SiC JBS正向导通电流密度达到3.53×10^5 A/m^2时,正向压降为4 V,器件的反向击穿电压约为8 000 V。 展开更多

关键词 4H-SIC 场限环终端 结势垒肖特基(JBS)二极管 功率器件

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4H-SiC肖特基势垒二极管结终端刻蚀技术研究

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作者 王嘉铭 钮应喜 +8 位作者 裴紫微 赵妙 杨霏 李俊杰 李俊峰 张静 许恒宇 金智 刘新宇 《智能电网》 2016年第6期550-553,共4页

碳化硅(SiC)材料在高温、高压、大功率等器件领域有着广阔的应用前景。结终端技术(junction terminal technology,JTT)直接影响着高压SiC肖特基势垒二极管(Schottky barrier diodes,SBD)的耐压性能,而刻蚀技术又是制备结终端结构的关键... 碳化硅(SiC)材料在高温、高压、大功率等器件领域有着广阔的应用前景。结终端技术(junction terminal technology,JTT)直接影响着高压SiC肖特基势垒二极管(Schottky barrier diodes,SBD)的耐压性能,而刻蚀技术又是制备结终端结构的关键技术。研究通过使用SF_6/O_2/Ar、BCl_3/Cl_2/Ar、CF_4/O_2/Ar等不同刻蚀气体体系对SiC材料进行刻蚀,经过一系列的技术优化,最终开发出硬掩蔽倾斜结合CF_4/O_2/Ar气体干法刻蚀SiC的结终端技术。该技术在改善SiC肖特基势垒二极管击穿电压方面有着积极的作用。 展开更多

关键词 SIC 肖特基势垒二极管 结终端技术 耐压性能

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高压4H-SiC肖特基二极管的模拟及研制 被引量：3

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作者 张发生 李欣然 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期47-50,共4页

结终端技术能提高4 H-SiC肖特基势垒二极管器件的耐压性能.利用仿真软件ISE-TCAD10.0对具有结终端扩展JTE保护的4 H-SiC SBD器件进行了仿真研究,并依据仿真优化好的参数试制了器件.实验测试结果表明,模拟优化结果与实验测试器件的结果... 结终端技术能提高4 H-SiC肖特基势垒二极管器件的耐压性能.利用仿真软件ISE-TCAD10.0对具有结终端扩展JTE保护的4 H-SiC SBD器件进行了仿真研究,并依据仿真优化好的参数试制了器件.实验测试结果表明,模拟优化结果与实验测试器件的结果一致性较好,实测此器件的反向电压值达2 000 V,接近理想击穿耐压88%,漏电流数值为0.1mA/cm2. 展开更多

关键词 肖特基势垒二极管 结终端扩展 模拟 击穿耐压 实验

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多场环结构对GaN基JBS击穿电压和正向工作电流的影响 被引量：1

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作者 陈宏佑 王志忠 +3 位作者 黄福平 楚春双 张勇辉 张紫辉 《河北工业大学学报》 CAS 2023年第1期32-40,共9页

通过TCAD仿真模拟计算,系统地研究了不同结构参数对GaN基结势垒肖特基二极管(Junction Barrier Schottky Diode)电学特性的影响。JBS二极管在肖特基接触下方以若干个p型场环取代N--GaN漂移区,通过电荷耦合效应降低肖特基接触位置的电场... 通过TCAD仿真模拟计算,系统地研究了不同结构参数对GaN基结势垒肖特基二极管(Junction Barrier Schottky Diode)电学特性的影响。JBS二极管在肖特基接触下方以若干个p型场环取代N--GaN漂移区,通过电荷耦合效应降低肖特基接触位置的电场强度,减弱镜像力的影响以达到减小反向漏电和提高击穿电压的效果。研究表明,P-GaN场环的厚度、掺杂浓度及场环的间隔均对器件的反向击穿电压有明显影响。例如,采用适当厚度的场环可以显著降低反偏状态下肖特基接触位置下方的电场强度,同时不会产生过大的pn结漏电,最优厚度300 nm的场环可以实现1 120 V的击穿电压。同时,由于阳极金属分别与N--GaN和P-GaN形成肖特基接触和欧姆接触,JBS二极管可以实现低开启电压。当pn开启后,P-GaN内空穴注入漂移区产生电导调制效应,有助于提高正向电流密度。 展开更多

关键词 击穿电压 漏电流 结势垒肖特基(JBS)二极管 电荷耦合 器件优化

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天水天光半导体推出DSN-2封装系列肖特基势垒二极管

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《世界电子元器件》 2013年第5期19-19,共1页

天水天光半导体最新推出目前尺寸为0．4mm×0．2mm×D（根据用户要求加工）超小型双硅片无引脚（Dual Silicon No—Lead，DSN-2）封装的TSBA8F40型肖特基势垒二级管，

关键词 肖特基势垒二极管 光半导体 封装 天水 Silicon 用户要求 超小型 二级管

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天水天光半导体推出DSN-2封装系列肖特基势垒二极管

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《世界电子元器件》 2013年第7期14-14,共1页

天水天光半导体最新推出目前尺寸为0．4mm×0．2mm×D（根据用户要求加工）超小型双硅片无引脚（DualSiliconNo-Lead，DSN-2）封装的TSBA8F40型肖特基势垒二级管，

关键词 肖特基势垒二极管 光半导体 封装 天水 用户要求 超小型 引脚 硅片

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天水天光半导体推出DSN-2封装系列肖特基势垒二极管

13

《世界电子元器件》 2013年第10期16-16,共1页

天水天光半导体最新推出目前尺寸为0．4mm×0．2mmXD（根据用户要求加工）超小型双硅片无引脚（Dual Silicon No—Lead，DSN-2）封装的TSBA8F40型肖特基势垒二级管，

关键词 肖特基势垒二极管 光半导体 封装 天水 Silicon 用户要求 超小型 引脚

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天水天光半导体推出DSN-2封装系列肖特基势垒二极管

14

《世界电子元器件》 2013年第9期40-40,共1页

天水天光半导体最新推出目前尺寸为0．4mm×0．2mm×D（根据用户要求加T）超小型双硅片无引脚（DualSiliconNo—Lead，DSN-2）封装的TSBA8F40型肖特基势垒二级管，产产品主要特性如下（TC=25℃）：

关键词 肖特基势垒二极管 光半导体 封装 天水 用户要求 超小型 二级管 引脚

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TSBA8F40等：肖特基势垒二极管

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《世界电子元器件》 2012年第8期33-33,共1页

天水天光半导体推出小尺寸的超小型双硅片无引脚封装的TSBA8F40型肖特基势垒二极管，产品采用了标准的01005芯片级封装技术，并推出系列产品：TSB02F30（0201）型、TSB05F20（0402）型、TSB10F40（0502）型、TSB20F40（0603）型DSN-2封... 天水天光半导体推出小尺寸的超小型双硅片无引脚封装的TSBA8F40型肖特基势垒二极管，产品采用了标准的01005芯片级封装技术，并推出系列产品：TSB02F30（0201）型、TSB05F20（0402）型、TSB10F40（0502）型、TSB20F40（0603）型DSN-2封装肖特基势垒二极管。 展开更多

关键词 肖特基势垒二极管 引脚封装 光半导体 封装技术 超小型 小尺寸 芯片级 产品

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Littelfuse专为超低正向压降的硅肖特基器件

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《世界电子元器件》 2016年第3期24-24,共1页

Littelfuse公司迅速壮大的功率半导体产品组合再添新成员:专为超低正向压降(V_F)设计的硅肖特基器件。DST系列肖特基势垒整流器非常适合用于高频应用(如开关式电源)以及直流应用(如太阳能电池板旁路二极管和极性保护二极管),其设计目的... Littelfuse公司迅速壮大的功率半导体产品组合再添新成员:专为超低正向压降(V_F)设计的硅肖特基器件。DST系列肖特基势垒整流器非常适合用于高频应用(如开关式电源)以及直流应用(如太阳能电池板旁路二极管和极性保护二极管),其设计目的是为了满足商业和工业应用的要求。这种器件具有高结温能力、低泄漏和超低正向压降,性能优于传统的开关二极管。它们较高的结温能力和低泄漏能够在恶劣的高温环境下提供更高的可靠性。 展开更多

关键词 正向压降 Littelfuse 肖特基势垒 结温 太阳能电池板 高频应用 功率半导体 产品组合 开关二极管 开关式

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半超结SBD的研究

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作者 郝红蕾 《信息通信》 2013年第2期9-11,共3页

由于导通电阻与击穿电压之间的矛盾关系,肖特基二极管(SBD)不能够应用于高压功率领域。为了改善导通电阻与击穿电压之间的关系,提出了半超结理论及其设计方法。通过对器件结构参数进行计算和优化,构成了一种实现半超结SBD的工艺方法,并... 由于导通电阻与击穿电压之间的矛盾关系,肖特基二极管(SBD)不能够应用于高压功率领域。为了改善导通电阻与击穿电压之间的关系,提出了半超结理论及其设计方法。通过对器件结构参数进行计算和优化,构成了一种实现半超结SBD的工艺方法,并利用Silvaco TCAD软件进行仿真验证。结果表明,利用该优化方案,可以得到击穿电压为500V,导通电阻为37mΩ·cm2的半超结SBD器件。 展开更多

关键词 功率器件 肖特基势垒二极管(SBD) 超结 半超结 底端辅助层

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用透表法研究硅化钯二极管SBD与EBIC法的比较

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作者 胡问国 肖玲 +7 位作者 林一平 梁竹关 李亚文 李萍 徐晓华 王建 周开邻 Rau E I 《电子显微学报》 CAS CSCD 2006年第B08期142-143,共2页

关键词 肖特基势垒二极管 IC法 硅化 SBD 无损检测方法 钯 结特性 P型硅

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6500 V 15 A 4H-SiC JBS二极管的研制 被引量：1

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作者 薛爱杰 黄润华 +2 位作者 柏松 刘奥 栗锐 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第3期161-165,177,共6页

基于有限元仿真的方法对6 500 V15 A4H-SiC肖特基二极管开展了材料结构、有源区结型势垒肖特基（JBS）结构和终端保护结构的优化设计。基于4英寸（1英寸=2.54 cm）n型4H-SiC导电衬底,采用厚度为55μm、杂质浓度为9×1014 cm-3的外... 基于有限元仿真的方法对6 500 V15 A4H-SiC肖特基二极管开展了材料结构、有源区结型势垒肖特基（JBS）结构和终端保护结构的优化设计。基于4英寸（1英寸=2.54 cm）n型4H-SiC导电衬底,采用厚度为55μm、杂质浓度为9×1014 cm-3的外延材料、48个宽度为3.0μm浮空场限环实现了一款反向击穿电压大于6 500 V的4H-SiC JBS二极管。电特性测试结果表明,室温下正向电流为15 A时,正向电压为2.9 V,开启电压为1.3 V;150℃下正向电流为15 A时,正向电压为5.2 V,开启电压为1.2 V。 展开更多

关键词 4H-SIC 结型势垒肖特基(JBS)二极管 结终端技术 浮空场限环 4英寸外延

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SiC JBS二极管和SiC MOSFET的空间辐照效应及机理 被引量：4

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作者 张鸿 郭红霞 +6 位作者 顾朝桥 柳奕天 张凤祁 潘霄宇 琚安安 刘晔 冯亚辉 《太赫兹科学与电子信息学报》 2022年第9期884-896,共13页

基于第六代650 V碳化硅结型肖特基二极管(SiC JBS Diode)和第三代900 V碳化硅场效应晶体管(SiC MOSFET),开展SiC功率器件的单粒子效应、总剂量效应和位移损伤效应研究。20~80 MeV质子单粒子效应实验中,SiC功率器件发生单粒子烧毁(SEB)... 基于第六代650 V碳化硅结型肖特基二极管(SiC JBS Diode)和第三代900 V碳化硅场效应晶体管(SiC MOSFET),开展SiC功率器件的单粒子效应、总剂量效应和位移损伤效应研究。20~80 MeV质子单粒子效应实验中,SiC功率器件发生单粒子烧毁(SEB)时伴随着波浪形脉冲电流的产生,辐照后SEB器件的击穿特性完全丧失。SiC功率器件发生SEB时的累积质子注量随偏置电压的增大而减小。利用计算机辅助设计工具(TCAD)开展SiC MOSFET的单粒子效应仿真,结果表明,重离子从源极入射器件时,具有更短的SEB发生时间和更低的SEB阈值电压。栅-源拐角和衬底-外延层交界处为SiC MOSFET的SEB敏感区域,强电场强度和高电流密度的同时存在导致敏感区域产生过高的晶格温度。SiC MOSFET在栅压偏置(U_(GS)=3 V,U_(DS)=0 V)下开展钴源总剂量效应实验,相比于漏压偏置(U_(GS)=0 V,U_(DS)=300 V)和零压偏置(U_(GS)=U_(DS)=0 V),出现更严重的电学性能退化。利用中带电压法分析发现,栅极偏置下氧化层内的垂直电场提升了陷阱电荷的生成率,加剧了阈值电压的退化。中子位移损伤会导致SiC JBS二极管的正向电流和反向电流减小。在漏极偏置下进行中子位移损伤效应实验,SiC MOSFET的电学性能退化最严重。该研究为空间用SiC器件的辐射效应机理及抗辐射加固研究提供了一定的参考和支撑。 展开更多

关键词 碳化硅结型肖特基二极管 碳化硅场效应晶体管 单粒子烧毁 计算机辅助设计 总剂量效应 位移损伤效应

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