| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 SiC单晶材料简介 | 第10-11页 |
| 1.2 SiC材料的应用背景及前景 | 第11-12页 |
| 1.3 SiC功率半导体器件的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.1 肖特基二极管SBD | 第12-13页 |
| 1.3.2 pin二极管 | 第13页 |
| 1.3.3 JBS二极管 | 第13-14页 |
| 1.4 器件制备的关键工艺 | 第14-19页 |
| 1.4.1 SiC的同质外延 | 第14-15页 |
| 1.4.2 金属-半导体接触 | 第15-17页 |
| 1.4.3 结终端保护 | 第17-18页 |
| 1.4.4 离子注入及高温退火 | 第18-19页 |
| 1.5 制备SiC JBS二极管存在的问题及本文主要研究内容 | 第19-20页 |
| 2 SiC功率二极管的工作原理及特性 | 第20-35页 |
| 2.1 SiC功率二极管的能带结构 | 第20-21页 |
| 2.1.1 能带理论 | 第20-21页 |
| 2.1.2 能带结构 | 第21页 |
| 2.2 载流子状态的描述以及浓度对器件性能的影响 | 第21-24页 |
| 2.2.1 载流子状态的描述 | 第21-23页 |
| 2.2.2 载流子浓度对体器件性能的影响 | 第23-24页 |
| 2.3 SiC功率二极管器件的导通、阻断及击穿特性 | 第24-34页 |
| 2.3.1 SBD二极管的器件模型及正反向特性 | 第24-27页 |
| 2.3.2 pin二极管的器件模型及正反向特性 | 第27-30页 |
| 2.3.3 JBS二极管的器件模型及正反向特性 | 第30-32页 |
| 2.3.4 SiC材料的击穿特性 | 第32-34页 |
| 2.4 本章小结 | 第34-35页 |
| 3 金属-半导体接触研究 | 第35-43页 |
| 3.1 欧姆接触研究 | 第35-39页 |
| 3.1.1 欧姆接触制备工艺流程 | 第35页 |
| 3.1.2 欧姆接触比接触电阻率测试方法 | 第35-37页 |
| 3.1.3 欧姆接触退火条件的优化 | 第37-39页 |
| 3.2 肖特基接触研究 | 第39-42页 |
| 3.2.1 肖特基接触制备工艺流程 | 第39页 |
| 3.2.2 SiO_2刻蚀条件的优化 | 第39-42页 |
| 3.3 本章小结 | 第42-43页 |
| 4 4H-SiC常温Al离子注入研究 | 第43-52页 |
| 4.1 离子注入参数优化 | 第43-46页 |
| 4.1.1 注入角度 | 第43-44页 |
| 4.1.2 注入能量与剂量 | 第44-45页 |
| 4.1.3 注入缓冲层与注入次数 | 第45-46页 |
| 4.2 常温Al离子及高温退火 | 第46-47页 |
| 4.3 注入与退火结果及其讨论 | 第47-50页 |
| 4.3.1 AFM测试结果表征 | 第47-48页 |
| 4.3.2 拉曼光谱分析 | 第48-49页 |
| 4.3.3 电学性能分析 | 第49-50页 |
| 4.4 本章小结 | 第50-52页 |
| 5 结终端保护技术研究及器件制备 | 第52-64页 |
| 5.1 结终端保护技术研究 | 第52-55页 |
| 5.1.1 金属场板技术 | 第52-53页 |
| 5.1.2 保护环技术 | 第53页 |
| 5.1.3 结终端扩展技术 | 第53-54页 |
| 5.1.4 场限环技术 | 第54-55页 |
| 5.2 金属场板的制备工艺及参数优化 | 第55-56页 |
| 5.3 场限环结构设计 | 第56-57页 |
| 5.4 板图绘制以及器件制备 | 第57-59页 |
| 5.5 器件电学性能测试及相关参数计算 | 第59-62页 |
| 5.5.1 正向Ⅰ-Ⅴ特性 | 第59-60页 |
| 5.5.2 反向Ⅰ-Ⅴ特性 | 第60-61页 |
| 5.5.3 理想因子n及势垒高度φB0计算 | 第61-62页 |
| 5.6 本章小结 | 第62-64页 |
| 6 总结与展望 | 第64-66页 |
| 致谢 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 附录 | 第71页 |