一种改进型4H-SiC超结UMOS器件
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作者单位:

南京电子器件研究所宽禁带半导体国家重点实验室

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基金项目:

国家重点研发计划(SQ2021YFB3600137)


An improved 4H-SiC superjunction UMOS device
Author:
Affiliation:

State Key Lab. of Wide-Band Gap Semicond. Power Elec. Dev. , Nanjing Electronic Devices Institute

Fund Project:

The National Key Research and Development Program of China(SQ2021YFB3600137)

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    介绍了一种改进型4H-SiC超结UMOS器件。该结构引入了上下掺杂浓度不同的P柱并采用了底部厚氧化层。P柱可以与N漂移层形成超结结构,从而在保持高击穿电压的同时减小比导通电阻。底部厚栅氧化层可以减小栅漏电容。结合实际的MOSFET工艺,通过SRIM仿真给出了离子注入条件,并通过Silvaco TCAD软件对器件结构参数进行了优化仿真,得到了击穿电压为1035 V、比导通电阻为0.886 mΩ.cm2的超结UMOS器件。

    Abstract:

    An improved 4H-SiC superjunction UMOS device is proposed. Splitting p-pillars and thick bottom oxide are adopted in this structure. P-pillars can form a superjunction structure with N-drift layer, which reduces the specific on-resistance while maintaining a high breakdown voltage. Thickening the bottom oxide will reduce the gate-drain capacitance. Combined with the actual MOSFET fabrication process, the ion implantation condition is given through SRIM simulations, and the device parameters are optimized through Silvaco TCAD simulations. Finally, a superjunction UMOS device with a breakdown voltage of 1035 V and a specific on-resistance of 0.886 mΩ.cm2 is obtained.

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  • 收稿日期:2021-10-27
  • 最后修改日期:2022-03-06
  • 录用日期:2022-01-18
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