SiC欧姆接触形成机制_电子论文

(SiC欧姆接触形成机制 79页 34410字包括开题报告文献综述任务书外文翻译程序电路图答辩记录等）
摘要:碳化硅（SiC）是一种新兴的宽带隙半导体材料，已成为人们广为利用的非氧化物陶瓷材料,可运用于高温、高压、腐蚀性等严苛环境下，可用作高频率或大功率器件，因其具有很大的硬度、耐热性、耐氧化性、耐腐蚀性，它已被确认为一种磨料、耐火材料、电热元件、黑色有色金属冶炼等用的原料。现在又被应用在机械工程中的结构件和化学工程中的密封件等。并已被世人证明这种材料用在包括腐蚀、磨蚀和高温以及航天等极端条件下是非常成功的。目前欧姆接触已成为研究碳化硅器件发展的几个重要问题之一，尤其是P型材料的欧姆接触，因其具有明显的钉扎效应和失效因素，更被广泛的研究。这种欧姆接触，一般都出现在铝或铝合金中，通过对许多不同的铝合金的调查，关注点集中在铝钛合金上。碳化硅陶瓷的性能和生产，包括碳化硅的晶体结构，碳化硅的生产，碳化硅的性能，碳化硅的应用。P型碳化硅(SiC)欧姆接触在高温应用时的可靠性问题。首先，对在P型SiC上实现欧姆接触的工艺方法进行了综述，讨论了如何克服费米钉扎等关键问题；其次，在了解如何实现欧姆接触工艺的基础上，研究了影响该材料高温稳定工作的原因。从材料、工艺两方面总结了如何提高接触可靠性的方法，并尝试性提出了改进思路。针对以上问题，我在欧姆接触的形成机制上，应用了量子隧穿的原理，来增加隧穿几率，从而改善费米钉扎效应和失效问题，论文将具体阐述讨论问题的解决方案。

关键词：SiC；宽带隙半导体材料；欧姆接触；高温可靠性；量子隧穿；
中图分类号：TN304

Abstract：Silicon carbide (SiC) is an emerging broadband gap semiconductor materials, has become widely used for non-oxide ceramic materials, can be used in high-temperature, high pressure, corrosive, and other harsh environment, can be used as high-frequency or high-power devices Because of their great hardness, heat resistance, resistant to oxidation and corrosion resistance, it has been recognized as an abrasive, refractories, electric components, black non-ferrous metal smelting and other raw materials used. Now it is being used in mechanical engineering and chemical structure of the project, such as seals. And the world that has been used in such materials, including corrosive, abrasive and high temperature and aerospace, and other extreme conditions has been very successful. Currently ohmic contact has become a silicon carbide devices on the development of one of several important issues, especially the P-type materials ohmic contact because of their obvious effect of pinning and failure factors, was more extensive research. This ohmic contact, generally appear in the aluminum or aluminum alloy, through the many different aluminum alloy investigation, attention focused on aluminum, titanium alloys. SiC performance and production, including the crystal structure of silicon carbide, silicon carbide production, the performance of silicon carbide, silicon carbide applications. P-type silicon carbide (SiC) ohmic contacts in high-temperature applications of reliability problems. First of all, in the P-type SiC ohmic contacts to achieve the process methods were reviewed, discussed how to overcome the Fermi pinning the key issues and secondly, in understanding how to achieve ohmic contact process on the basis of the material on the impact of high temperature stability Work reasons. From the material, summed up the two aspects of how to improve the reliability of the method of contact, and attempt to put forward ideas to improve. For the above problem, in my Ohmic mechanism for the formation of the contacts, the application of the principles of quantum tunneling, to increase the risk of tunneling, thereby improving the Fermi pinning effects and failure, the paper will discuss issues on specific solutions.
Keywords: SiC; broadband gap semiconductor materials; ohmic contacts; high-temperature reliability ; quantum tunneling;
Classification:TN304

目次
摘要 I
目次 III
1绪论 1
1.1课题背景 1
1.2 欧姆接触简介 2
1.3 研究SiC欧姆接触形成机制的意义 3
2 碳化硅的性能和生产 4
2.1 碳化硅的晶体结构 4
2.2碳化硅的生产 4
2.2.1 SiO2-C还原法 4
2.2.2 气凝SiO2的碳还原法 5
2.2.3 气相合成法 5
2.3 碳化硅陶瓷的制备 5
2.3.1 陶瓷结合SiC（K-SiC） 5
2.3.2 再结晶SiC（R－SiC） 5
2.3.3 反应烧结结合SiC（RB-SiC） 5
2.3.4 无压力烧结 SiC（S-SiC） 6
2.3.5 热压烧结SiC（HP－SiC） 6
2.4 碳化硅的性能 6
2.5 碳化硅的应用 7
3 P型SiC欧姆接触的高温可靠性 9
3.1研究内容 9
3.2 P型SiC欧姆接触费米钉扎效应工艺上的消除方法 10
3.2.1高掺杂法 10
3.2.2退火法 11
3.2.3通过接触材料选择的方法 11
3.3高温可靠性 11
3.3.1退火温度 12
3.3.2多层金属作为接触材料 12
3.4 P型SiC欧姆接触的前景 12
4 P型SiC欧姆接触形成机制 ——量子隧穿 13
4.1隧道效应 13
4.1.1概述 13
4.1.2隧道效应的应用环境 14
4.2隧穿模型 17
5结论 22
参考文献 23
附件A：本科毕业论文附件清单 1
学位论文数据集 3
1绪论
1.1课题背景
碳化硅（ SiC ）是一种新兴的宽带半导体材料，可运用于高温，高频率和高功率器件,目前限制的碳化硅器件发展的关键问题是欧姆接触，尤其是P型材料的接触，这种接触，一般都出现在铝或铝合金中，通过对许多不同的铝合金的调查，关注点集中在铝钛合金上，SiC已成为人们广为利用的非氧化物陶瓷材料。因其具有很大的硬度、耐热性、耐氧化性、耐腐蚀性，它已被确认为一种磨料、耐火材料、电热元件、黑色有色金属冶炼等用的原料。现在又被应用在机械工程中的结构件和化学工程中的密封件等。并已被世人证明这种材料用在包括腐蚀、磨蚀和高温以及航天等极端条件下是非常成功的。
碳化硅(SiC )具有独特的物理性质和电子学特性，是宽带隙为2.0～7.OeV的半导体材料。SiC器件及其电路主要是针对常规硅器件无法应用场合的重要补充，所以目前最感兴趣的应用研究是将SiC器件用于常规硅无法应用的场合，如高温、高压和高腐蚀性环境等。基于上述考虑，在研究SiC器件时，器件在特殊环境下的可靠性问题就成为决定SiC器件能否得到实用化的重要因素之一。为此，这里综述了国内外P型SiC欧姆接触在高温可靠性方面的研究进展;讨论了实现P型SiC欧姆接触的方法，影响欧姆接触高温可靠性的原因，并展望了目前的研究技术趋势。
近几年来，SiC作为一种有前途的抗辐照半导体材料一直受到人们的广泛关注。对SiC pn结辐照特性的分析将是研究SiC器件抗辐照特性的基础。实验结果表明，辐照会引起SiC pn 结理想因子的扩大和电流特性的改变。许多文献曾经提出过，SiC pn 结附近的缺陷常常会影响它的复合电流机制和扩散电流机制，有时使得它的理想因子n 可能会接近3.但这方面深入的理论探讨还未见报道。

SiC欧姆接触形成机制

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