Аннотация:
Проведено TCAD-моделирование высоковольтных 4H-SiC p+–n–n+-диодов с охранной полуизолирующей i-областью, образованной за счет полной компенсации легирующих доноров в n-области глубокими ловушками захвата носителей заряда (энергетическое положение ловушек в запрещенной зоне 4H-SiC – 1.2 эВ ниже дна зоны проводимости). Показано, что при комнатной температуре эффективность работы полуизолирующей охранной i-области близка к 100%: напряжение лавинного пробоя p+–n–n+-диода с охранной i-областью составляет 1100 В и равно напряжению пробоя идеализированного диода с одномерной p+–n–n+-структурой. При повышении температуры выше 600 K i-область постепенно теряет свою функциональность в качестве охранной вследствие теплового выброса захваченных ловушками электронов. Полученные результаты кратко обсуждаются в плане практического использования радиационной технологии формирования полуизолирующей охранной i-области в 4H-SiC-приборах.
Ключевые слова:
карбид кремния, диод, полуизолирующая охранная область, TCAD-моделирование.
Поступила в редакцию: 16.10.2020 Исправленный вариант: 29.10.2020 Принята в печать: 29.10.2020
Образец цитирования:
П. А. Иванов, Н. М. Лебедева, “TCAD-моделирование высоковольтных 4H-SiC диодов с охранной полуизолирующей областью”, Физика и техника полупроводников, 55:2 (2021), 201–206; Semiconductors, 55:2 (2021), 256–261
П. А. Иванов, М. Ф. Кудояров, Н. М. Лебедева, Н. Д. Ильинская, Т. П. Самсонова, “Высоковольтные лавинные 4H-SiC-диоды с охранной полуизолирующей областью”, Письма в ЖТФ, 47:6 (2021), 48–50; P. A. Ivanov, M. F. Kudoyarov, N. M. Lebedeva, N. D. Il'inskaya, T. P. Samsonova, “High-voltage avalanche 4H-SiC diodes with a protective semi-insulating area”, Tech. Phys. Lett., 47:3 (2021), 275–277