童武林，孙玉俊，刘益宏，赵高杰，陈之战

(上海师范大学数理学院，上海200234)

4H-SiC肖特基二极管载流子输运的温度效应

童武林，孙玉俊，刘益宏，赵高杰，陈之战

(上海师范大学数理学院，上海200234)

摘要:以Cree公司生产的碳化硅肖特基二极管为研究对象，对其进行I-V测试．通过对实验数据的理论模拟，研究了碳化硅肖特基二极管的载流子输运机理及温度效应．研究结果表明:温度升高，碳化硅肖特基二极管的肖特基势垒高度降低，漏电流急剧增加．正向导通时符合热电子发射机理，镜像力和隧穿效应共同作用使得反向偏压下的漏电流增加并能较好地和实验值相一致．

关键词:碳化肖特基二极管;热电子发射;镜像力;隧穿效应;温度

0引言

碳化硅(SiC)材料的宽禁带、高热导率、高饱和电子漂移速度、高击穿电场等特性决定了其在高温、大功率领域的巨大应用潜力，对国民经济和国防建设将起到重要的推动作用．SiC存在很多多型结构，其中最常见的是具有立方闪锌矿结构的3C-SiC(又称(β-SiC)和六方纤锌矿结构的4H-SiC和6H-SiC(又称α-SiC)[1]．4H-SiC耐受温度高达1580 K，器件具有优良的高温工作特性，减少或去除设备中的冷却散热系统，使系统小型化．目前，美国、欧盟、日本等发达国家正竞相投入巨资对SiC材料和器件进行研究．在SiC功率器件中，肖特基二极管(SBD)因其优异的性能而备受关注．美国国防部从20世纪90年代就开始支持SiC功率器件的研究，1992年就研制出阻断电压为400 V的SiC SBD．SiC SBD于21世纪初成为首例市场化的SiC电力电子……