| 作者简介 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-27页 |
| ·研究背景 | 第15-20页 |
| ·SiC材料发展历程和应用领域 | 第15-17页 |
| ·SiC材料物理特性及优势 | 第17-20页 |
| ·SiC MOSFET的研究意义、现状与存在问题 | 第20-24页 |
| ·研究意义 | 第20页 |
| ·研究现状 | 第20-22页 |
| ·存在的主要问题 | 第22-24页 |
| ·本文的主要工作 | 第24-27页 |
| 第二章 4H-SiC功率UMOSSFET工作机理研究 | 第27-41页 |
| ·电流-电压关系解析模型 | 第27-32页 |
| ·器件结构和工作原理 | 第27-29页 |
| ·电流-电压关系数学推导 | 第29-31页 |
| ·反向导通特性 | 第31-32页 |
| ·4H-SiC UMOSFET关键电学参数 | 第32-38页 |
| ·阈值电压(Threshold voltage) | 第32-34页 |
| ·导通电阻(On resistance) | 第34-35页 |
| ·击穿电压(Breakdown voltage) | 第35-38页 |
| ·影响4H-SiC UMOSFET性能的主要效应 | 第38-40页 |
| ·边缘电场集中效应 | 第38-39页 |
| ·P-基区穿通效应 | 第39-40页 |
| ·栅氧化层提前击穿效应 | 第40页 |
| ·本章小结 | 第40-41页 |
| 第三章 4H-SiC UMOSFET新结构模拟研究 | 第41-63页 |
| ·器件仿真软件ISE-TCAD介绍 | 第41-42页 |
| ·半导体器件数值分析简介 | 第41-42页 |
| ·器件仿真工具DESSIS-ISE | 第42页 |
| ·SiC材料物理模型 | 第42-47页 |
| ·漂移-扩散模型 | 第42-43页 |
| ·本征载流子和禁带宽度模型 | 第43-44页 |
| ·复合模型 | 第44页 |
| ·不完全离化模型 | 第44-45页 |
| ·碰撞离化模型 | 第45页 |
| ·迁移率模型 | 第45-47页 |
| ·高k4H-SiC GFP-UMOSFET结构的性能分析 | 第47-52页 |
| ·器件基本结构和参数 | 第47-48页 |
| ·工作原理及性能分析 | 第48-52页 |
| ·结构参数对高k 4H-SiC GFP-UMOSFET对输出特性的影响 | 第52-55页 |
| ·栅场板长度L_(fp)与输出特性的关系 | 第52-53页 |
| ·槽栅间距w对输出特性的影响 | 第53-54页 |
| ·场板介质层厚度d_(fp)对输出特性的影响 | 第54-55页 |
| ·结构参数对高k 4H-SiC GFP-UMOSFET击穿特性的影响 | 第55-59页 |
| ·栅场板长度L_(fp)对击穿特性的影响 | 第55-56页 |
| ·槽柵间距w对击穿特性的影响 | 第56-57页 |
| ·柵底部介质层厚度d_(ox2)对击穿特性的影响 | 第57-58页 |
| ·柵场板介质层厚度d_(fp)对击穿特性的影响 | 第58-59页 |
| ·界面电荷对高k 4H-SiC GFP-UMOSFET性能的影响 | 第59-61页 |
| ·界面电荷对器件阈值电压和输出特性的影响 | 第60-61页 |
| ·界面电荷对击穿特性的影响 | 第61页 |
| ·本章小结 | 第61-63页 |
| 第四章 4H-SiC氧化薄膜生长工艺及动力学模型研究 | 第63-81页 |
| ·氧化薄膜生长系统组成及影响SiO_2生长的关键要素 | 第63-65页 |
| ·氧化薄膜生长系统 | 第63-64页 |
| ·影响氧化薄生长的关键要素 | 第64-65页 |
| ·4H-SiC氧化薄膜生长机理 | 第65-68页 |
| ·氧化层薄膜性质及作用 | 第65页 |
| ·4H-SiC氧化动力学分析 | 第65-66页 |
| ·修正的迪尔格罗夫氧化模型 | 第66-68页 |
| ·氧化薄膜的表征手段 | 第68-70页 |
| ·原子力显微镜(AFM) | 第68-69页 |
| ·椭偏仪(SE) | 第69-70页 |
| ·台阶仪 | 第70页 |
| ·Hg探针高频C-V | 第70页 |
| ·4H-SiC氧化薄膜样品制备 | 第70-72页 |
| ·实验设计和外延片参数 | 第70-71页 |
| ·工艺流程 | 第71-72页 |
| ·测试结果分析 | 第72-80页 |
| ·表面形貌表征 | 第72-76页 |
| ·氧化层薄膜厚度均匀性 | 第76页 |
| ·氧化温度和氧化剂对氧化速率的影响 | 第76-79页 |
| ·原位掺杂N浓度N_a对速率的影响 | 第79-80页 |
| ·本章小结 | 第80-81页 |
| 第五章 SiO_2和高k介质的4H-SiC MIS电容研究 | 第81-97页 |
| ·4H-SiC MIS电容基本电特性以及界面态提取 | 第81-86页 |
| ·4H-SiC MIS电容C-V特性 | 第81-84页 |
| ·4H-SiC MIS电容电流输运机制 | 第84页 |
| ·界面陷阱和边界陷阱测量 | 第84-86页 |
| ·SiO_2柵介质4H-SiC MIS电容电学特性研究 | 第86-90页 |
| ·实验样品制备 | 第86页 |
| ·测试结果与分析 | 第86-90页 |
| ·Al_2O_3柵介质4H-SiC MIS电容电学特性研究 | 第90-96页 |
| ·原子层淀积(ALD)技术 | 第91页 |
| ·实验样品制备 | 第91-92页 |
| ·测试结果与分析 | 第92-96页 |
| ·本章小结 | 第96-97页 |
| 第六章 4H-SiC功率UMOSFET关键工艺研究及器件制备 | 第97-121页 |
| ·4H-SiC功率UMOSFET版图设计 | 第97-98页 |
| ·槽栅ICP刻蚀工艺 | 第98-102页 |
| ·ICP刻蚀工作原理 | 第98页 |
| ·刻蚀实验设计及工艺流程 | 第98-99页 |
| ·测试结果及分析 | 第99-102页 |
| ·离子注入及高温激活退火工艺 | 第102-107页 |
| ·Al离子注入实验设计 | 第102-103页 |
| ·离子注入能量剂量设计 | 第103-104页 |
| ·表面C膜制备工艺 | 第104页 |
| ·测试结果及分析 | 第104-107页 |
| ·P型4H-SiC欧姆接触研究 | 第107-112页 |
| ·P型欧姆接触样品制备 | 第108-109页 |
| ·比接触电阻率测试理论 | 第109-110页 |
| ·测试结果及分析 | 第110-112页 |
| ·4H-SiC UMOSFET器件制备及测试结果 | 第112-119页 |
| ·初始材料 | 第112-113页 |
| ·制备工艺流程 | 第113-116页 |
| ·测试结果及分析 | 第116-119页 |
| ·本章小结 | 第119-121页 |
| 第七章 结束语 | 第121-125页 |
| 致谢 | 第125-127页 |
| 参考文献 | 第127-139页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 | 第139-141页 |
| 攻读博士期间发表的学术论文及专利 | 第139-140页 |
| 申请专利 | 第140页 |
| 参加的科研项目 | 第140-141页 |
| 奖励和荣誉 | 第141页 |
