大功率碳化硅PiN二极管击穿特性的模拟研究

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大功率碳化硅PiN二极管击穿特性的模拟研究

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毕业论文范文题目：大功率碳化硅PiN二极管击穿特性的模拟研究，论文范文关键词：大功率碳化硅PiN二极管击穿特性的模拟研究
大功率碳化硅PiN二极管击穿特性的模拟研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：与硅材料相比较,第三代宽禁带半导体碳化硅材料具有更高的禁带宽度、更高的热导率和更高的载流子饱和速率,使得碳化硅PiN二极管能够更好地应用于高温、高频和高功率场合。碳化硅PiN二极管具有大正向电流、高击穿电压、低漏电流以及高开关速度等特性。电场集中效应是造成平面型碳化硅PiN二极管反向击穿电压难以达到p-n结理想击穿电压值的主要原因。平面结（此处忽略..）终端技术可以有效缓和主结边缘弯曲区域的电场密集,提高击穿电压。本文围绕如何提高碳化硅PiN二极管的击穿电压开展模拟研究工作,取得的主要成果如下:一、根据碳化硅PiN二极管的工作机理,结合模拟仿真结果,研究了碳化硅PiN二极管的正向特性和开关特性。器件在300K,电流密度为50A/cm2时,正向电压降VF大约为2.84V。采用双层p+区结构可以改善器件正向特（略..）性,模拟结果显示器件在300K,电流密度为50A/cm2时,正向压降VF大约为2.67V,降低了将近0.2V,有效减少了器件本身的功耗损失。二、针对本文采用的器件结构参数(理论击穿电压约1900V),不采用任何结终端技术的碳化硅PiN二极管击穿电压只有1200V左右,采用结终端后(场板、场限环和结终端扩展),击穿电压可以提高到1700V以上。总结了场板参数、场限环参数和结终端扩展参数与器件反（本文此处忽略..）向击穿电压的关系。三、研究了场限环辅助场板(FLR+FP)和场板辅助结终端扩展(FP+JTE)这两种复合平面结终端技术。应用场限环辅助场板技术时,场板尖角峰值电场可以得到明显缓解。应用场板辅助结终端扩展技术时,二极管击穿电压约为1750V(无场板辅助时约为1660V),提高了将近100V。界面电荷会降低二极管的击穿电压,当界面电荷为3×1013cm-2时,击穿电压降低250V;辅以场板(长度（此处忽略..）为10μm)后,击穿电压只降低100V,证明场板具有抑制界面电荷的作用。提出一种类似JTE的结终端技术,模拟结果显示,类JTE技术提高击穿电压能力跟JTE技术相当,但不需要像JTE那样耗费大量的芯片面积。

以上为本篇毕业论文范文大功率碳化硅PiN二极管击穿特性的模拟研究的介绍部分。

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