混合P-i-N和异质结二极管的设计与仿真
本文选题:异质结 切入点:碳化硅 出处:《固体电子学研究与进展》2017年03期
【摘要】:设计了一个混合P-i-N和多晶硅/4H-SiC异质结的二极管结构(MPH diode)。当正向偏置时,异质结区在低电压下开启,随着正偏电压的不断加大,P~+4H-SiC区域注入少数载流子到漂移区,在异质结下就会有明显的电导调制效应。异质结部分的正向传导增强,即使在高电流密度时,大多数的电流运输也会通过异质结区,这样会使得正向压降和储存电荷之间有一个很好的折衷。当反向偏置时,沟槽MOS结构形成夹断,从而使器件有低漏电流密度和高阻断电压。采用仿真工具Silvaco TCAD来研究MPH二极管的电学特性。结果表明,MPH二极管有低正向开启电压(0.8V),而且当正向电压大于2.7V时,P-i-N区域导通,正向电流密度快速增大。与MPS二极管相比,MPH二极管同样可以工作在高压状态下(2 332V),并且有较小的反向漏电流和较好的反向恢复特性。
[Abstract]:A hybrid P-i-N and polysilicon / 4H-SiC heterojunction diode structure is designed. When the bias is forward, the heterojunction region opens at a low voltage, and with the increasing of the positive bias voltage, a few carriers are injected into the drift region in the P- 4H-SiC region. There are obvious conductance modulation effects in the heterojunction. The positive conduction of the heterojunction part is enhanced, and even at high current density, most of the current transport will pass through the heterojunction region. This creates a good tradeoff between the forward pressure drop and the storage charge. When the reverse bias occurs, the groove MOS structure forms a clamp. So that the device has low leakage current density and high blocking voltage. The electrical characteristics of MPH diode are studied by Silvaco TCAD. The results show that there is a low forward opening voltage of 0.8 V ~ (-1), and when the forward voltage is more than 2.7 V, the P-i-N region is switched on. The forward current density increases rapidly. Compared with MPS diodes, the MPH diodes can also work at high voltage with smaller reverse leakage current and better reverse recovery characteristics.
【作者单位】: 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51371063)
【分类号】:TN31
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 田牧;异质结扩散模型电流传输理论研究——Ⅲ.异质结伏—安特性的扩散-发射组合模型[J];固体电子学研究与进展;1984年01期
2 杨文库,邓文荣;异质结内建电压的研究[J];红外研究;1989年02期
3 田牧;异质结扩散模型电流传输理论研究——Ⅰ.突变异质结平衡能带图建立的新途径[J];固体电子学研究与进展;1983年01期
4 田牧;异质结载流子传输新模型[J];固体电子学研究与进展;1991年02期
5 田牧;异质结载流子传输新模型[J];固体电子学研究与进展;1991年04期
6 田牧;异质结电流传输机理的研究[J];固体电子学研究与进展;1982年04期
7 庄婉如;;异质结光电器件的液相外延生长[J];激光与红外;1985年10期
8 卢励吾,张砚华,GeWeikun,W.Y.Ho,CharlesSurya,K.Y.Tongc;大电流(直流)冲击试验对-族氮化物异质结深电子态的影响[J];半导体学报;1999年08期
9 田牧;异质结扩散模型电流传输理论研究——Ⅱ.一维半导体结边界上边界条件的统一理论[J];固体电子学研究与进展;1983年03期
10 田牧;异质结能带不连续性的理论确定[J];固体电子学研究与进展;1986年01期
相关会议论文 前10条
1 吴季怀;岳根田;林建明;兰章;;聚合物异质结在染料敏化太阳能电池中的应用研究[A];中国化学会第27届学术年会第10分会场摘要集[C];2010年
2 薛冰纯;邵学广;蔡文生;;弯曲型和直线型碳纳米管异质结的稳定性和电子结构比较[A];中国化学会第26届学术年会化学信息学与化学计量学分会场论文集[C];2008年
3 汪圣尧;戴珂;陈浩;;溴氧化铋/钼酸镍异质结制备、表征及可见光响应的光催化活性[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第21分会:光化学[C];2014年
4 李维实;;基于分子异质结化合物的有机光电材料设计[A];中国化学会第27届学术年会第05分会场摘要集[C];2010年
5 莫雄;陈红征;施敏敏;汪茫;;溶液共混制备酞菁/傒本体异质结[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
6 周凯歌;Freddie Withers;曹阳;胡晟;于葛亮;Cinzia Casiraghi;;以拉曼光谱探测二维异质结中的范德华界面相互作用[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第30分会:低维碳材料[C];2014年
7 王峻岭;游陆;;(La,Sr)MnO_3/BiFeO_3异质结中磁畴的电场控制研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
8 戴守愚;刘立丰;吕惠宾;陈正豪;;磁性异质结中的半导体-金属转变现象[A];第十二届全国相图学术会议论文集[C];2004年
9 何畅;贺庆国;李永舫;白凤莲;;新型分子TPA-DCM-TPA的合成及光伏性能研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
10 李建章;王洪;陈久福;钟俊波;胡伟;;g-C_3N_4/TiO_2异质结的制备及其光催化脱色性能[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第12分会:催化化学[C];2014年
相关博士学位论文 前5条
1 郑奇靖;过渡金属二硫化物异质结中超快电荷转移的非绝热动力学研究[D];中国科学技术大学;2016年
2 申衍伟;ZnO异质结光电器件的制备及其性能研究[D];北京科技大学;2016年
3 张克难;二硫化钼二维材料及其异质结的制备和光电特性研究[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2016年
4 程丽君;基于Bi_2O_3异质结光催化剂制备、表征及催化活性研究[D];天津大学;2014年
5 陶晨;反型体异质结聚合物太阳能电池的研究[D];吉林大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 阮开群;基于石墨烯/超薄硅异质结高性能柔性光伏器件的研究[D];苏州大学;2015年
2 单政;MnO_2/TiO_2纳米异质结的制备及其超级电容特性研究[D];合肥工业大学;2015年
3 张俊磊;铋基半导体异质结的设计、合成及其光催化性能[D];东华大学;2016年
4 王楠;ZnO/Cu_2O纳米核壳异质结阵列的制备及光电特性研究[D];辽宁师范大学;2015年
5 赵鹏毅;溅射制备铜锌锡硫薄膜及其CZTS/In_2S_3异质结的初步研究[D];福州大学;2014年
6 梁智敏;新型硅基异质结光伏器件的构建及性能研究[D];暨南大学;2016年
7 郑宣清;钙钛矿型光催化材料的制备及性能研究[D];华侨大学;2016年
8 裴九清;增强型双异质结器件特性研究[D];西安电子科技大学;2015年
9 孙倩;MoS_2/RGO二维异质结的制备及其光电特性研究[D];西北大学;2016年
10 陈惠娟;纳米碳/硅异质结的制备及其气敏性研究[D];中国石油大学;2010年
,本文编号:1677895
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/1677895.html