4h-sic埋沟mosfet击穿特性模拟研究.pptx

4h-sic埋沟mosfet击穿特性模拟研究汇报人：PPT模板分享2023-11-01 CATALOGUE目录引言4h-sic材料特性与建模埋沟mosfet结构设计与优化埋沟mosfet击穿特性模拟与实验验证结论与展望参考文献 01引言 背景4H-SiC埋沟MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）是一种新型的高频、高压、高性能的半导体器件，广泛应用于电力电子、航空航天、国防等领域。然而，在高温、高压、高频率等极端环境下，其击穿特性对器件的性能和可靠性具有重要影响。要点一要点二意义研究4H-SiC埋沟MOSFET的击穿特性，有助于深入了解其工作机理，提高器件的性能和可靠性，为电力电子、航空航天、国防等领域的发展提供理论支持和技术指导。研究背景与意义 研究目的：本研究的目的是通过建立4H-SiC埋沟MOSFET的击穿特性模型，揭示其击穿机理，为优化器件设计和制造工艺提供理论依据。研究内容：本研究将围绕以下三个方面展开1. 建立4H-SiC埋沟MOSFET的击穿特性模型；2. 模拟不同工艺参数对击穿特性的影响；3. 优化器件设计和制造工艺，提高器件的击穿性能。研究目的与内容0102030405 研究方法：本研究将采用理论建模与数值模拟相结合的方法，通过对4H-SiC埋沟MOSFET的微观结构和击穿机理进行分析，建立击穿特性模型。研究方法与技术路线 研究方法与技术路线技术路线：本研究的技术路线如下1. 收集文献资料，了解4H-SiC埋沟MOSFET的结构和性能特点；2. 建立击穿特性模型，利用MATLAB等软件进行数值模拟；010203 研究方法与技术路线4. 对样品进行测试和分析，验证模型的正确性；5. 根据模拟结果和实验数据，优化器件设计和制造工艺，提高器件的击穿性能。3. 设计实验方案，制备不同工艺参数的4H-SiC埋沟MOSFET样品； 024h-sic材料特性与建模 4H-SiC是一种新型宽禁带半导体材料，具有高击穿电场、高饱和速度和低热导率等优点，适用于制造高温、高频、抗辐射和功率电子器件。4H-SiC晶体具有六方结构，由四个Si面和四个C面组成，其晶格常数为a=0.308nm，c=1.01nm。4h-sic材料简介 4h-sic材料特性表征4H-SiC具有高热导率、高击穿电场、高饱和速度和低电容等特性，使其成为高温、高频、抗辐射和功率电子器件的理想材料。表征4H-SiC材料特性的参数包括载流子浓度、迁移率、介电常数、热导率、击穿电场等。 VS4H-SiC材料的建模方法包括量子力学模型、能带结构模型、载流子输运模型等。量子力学模型用于描述材料的能带结构和电子状态，能带结构模型用于计算材料的能隙和能带形状，载流子输运模型用于描述载流子的迁移和扩散过程。4h-sic材料建模方法 03埋沟mosfet结构设计与优化 埋沟mosfet结构特点埋沟mosfet是一种特殊的功率器件，具有高开关速度、低导通电阻、高耐压等特点。埋沟mosfet的结构设计使其具有更低的寄生效应，提高了器件的频率特性。埋沟结构使得mosfet在关断时具有更快的速度和更低的功耗。 埋沟mosfet结构设计埋沟mosfet的结构设计需要考虑到沟道注入、载流子输运、电场分布等因素。结构设计需要优化各层厚度、掺杂浓度等参数，以提高器件的性能。埋沟结构的设计使得mosfet具有更低的电容和更高的开关速度。 通过优化结构设计，可以提高埋沟mosfet的击穿电压和导通电阻等性能指标。采用更先进的工艺技术，如离子注入、干法刻蚀等，可以进一步优化结构参数。通过结构优化，可以提高埋沟mosfet的开关速度和频率特性，同时降低功耗和温度。埋沟mosfet结构优化方法 04埋沟mosfet击穿特性模拟与实验验证 埋沟mosfet击穿特性模拟方法材料参数设置根据实验数据和文献资料，设置材料参数，如介电常数、热导率、电导率等。边界条件与载荷设置根据实际应用情况，设置边界条件和载荷，如电压、温度等。基于有限元法的三维建模利用专业软件建立三维有限元模型，模拟4H-SiC埋沟MOSFET的击穿特性。 埋沟mosfet击穿特性模拟结果电压-电流特性曲线模拟得到电压-电流特性曲线，包括正常工作区和击穿区。热分布分析器件内部的热分布情况，确定热点位置和温度。失效机制研究失效机制，如电场击穿、热击穿等。 1模拟结果与实验验证对比分析23制备4H-SiC埋沟MOSFET实验样品，进行实验测试。实验样品制备对比实验结果与模拟结果，验证模拟的准确性。实验与模拟结果对比分析实验与模拟结果之间的误差，探讨可能的影响因素。误差分析 05结论与展望 4H-SiC埋沟MOSFET器件具有优异的击穿特性，其阈值电压和导通电阻均高于其他类型的MO