功率AlGaN/GaN肖特基二极管结构优化设计

发布时间：2024-05-20 01:13

　　利用Silvaco-ATLAS软件设计了AlGaN/GaN肖特基二极管(SBD)的基本结构,主要针对功率器件的关键参数—击穿电压进行仿真模拟,分析对比了AlGaN/GaN异质结中Al的组分、二极管阳极与阴极的间距Lac、场板的引入和长度以及FP结构下钝化层Si3N4的厚度t对二极管击穿特性的影响。结果显示,Lac的增加、场板的引入和FP结构下钝化层厚度t的变化均对二极管的击穿特性有所优化,但同时,Al组分的增加和Lac的增加对二极管引入了不同程度的负面影响。仿真结果对器件的实际制作具有一定的指导意义。

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【部分图文】：

图３正向Ｉ－Ｖ特性随Ａｌ组分的变化曲线Ａｌ组分的变化对器件正向Ｉ－Ｖ特性的影响分

的间距Ｌａｃ为２２μｍ，钝化层厚度ｔ为５００ｎｍ。不改变这些参数，只控制Ａｌ组分的变化，定义电流出现拐点处为击穿点，得到器件的击穿曲线。图２不同Ａｌ组分的击穿特性曲线图２中，Ａｌ组分从０．２变化到０．３，对比３组不同的曲线，击穿电压变化的幅度不大，表明Ａｌ组分的变化对器件的击穿电....

图４器件击穿电压随阳极与阴极的间距Ｌａｃ的变化曲线

，Ａｌ组分的提高会使半导体一侧的势垒高度增加，通过（２）式，可计算出漏电流要随之减校这与仿真得到的结果一致，但与文献［６，７］中所得的实验测试结论相悖，表明传统的热电子发射理论在这里并不完全适用。在实际器件中，肖特基电流的传输过程中还存在其他传输机制，比如隧穿机制等，肖特基电流在....

图６正向Ｉ－Ｖ特性随阳极与阴极间距的变化曲线（ｂ）实验数据

徐儒等：功率ＡｌＧａＮ／ＧａＮ肖特基二极管结构优化设计２０１６年（ａ）仿真数据（ｂ）实验数据图６正向Ｉ－Ｖ特性随阳极与阴极间距的变化曲线３．３肖特基场板引入对器件击穿特性的优化造成器件击穿电压达不到理论值的原因除了材料和基本结构外，其中一个很重要的原因就是边缘电场集中效应［９］。....

图７带场板的器件结构图

真数据（ｂ）实验数据图６正向Ｉ－Ｖ特性随阳极与阴极间距的变化曲线３．３肖特基场板引入对器件击穿特性的优化造成器件击穿电压达不到理论值的原因除了材料和基本结构外，其中一个很重要的原因就是边缘电场集中效应［９］。当肖特基二极管处于反向偏置时，电极边缘的电场分布是非均匀的，越靠近电极边....

本文编号：3978732