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在硅基功率开关器件性能难以获得大幅优化的背景下,碳化硅(SiC)材料以其导热性能佳、电子饱和漂移速度快、电压阻断能力强以及抗辐照能力优等优势,使得SiC基金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)在高温、高压、高速和强辐射场合具有广泛的应用前景。SiC双沟槽MOSFET(SiC DTMOS)凭借出色的性能优势,成为了SiC MOSFET设计的主流结构之一。由于SiC MOSFET寄生二极管及其外部反并联二极管存在的问题,同时考虑到现有体内集成肖特基势垒二极管(SBD)技术的不足,本文开展了1200V 4H-SiC DTMOS集成SBD结构及其终端结构的设计,主要包括:(1)针对现有4H-SiC MOSFET集成SBD技术的不足,提出了一种4H-SiC DTMOS集成SBD结构(4H-SiC SBD-DTMOS)。在对集成结构主要参数,包括P2区厚度及浓度、平台区宽度以及栅沟槽深度进行细致优化的基础上,在厚度为8?m、掺杂浓度为7.5e15cm-3的外延层参数下得到了击穿大于1200V的器件结构。数值仿真结果说明,所提出结构对传统SiC双沟槽MOSFET结构(4H-SiC CON-DTMOS)基本性能没有影响,包括通态、耐压以及漏电,却显著优化了体二极管及开关性能。在体二极管静态比较中,4H-SiC SBD-DTMOS器件的体二极管相较4H-SiC CON-DTMOS体二极管而言,开启压降下降了50%、300A/cm2通态电流密度时二极管压降下降了34%;在体二极管动态比较中,反向恢复峰值电流下降了91.2%、反向恢复时长降低了22.3%、反向恢复电荷降低了88.4%。在获得了第三象限性能大幅提升的同时,保持了极低的高温漏电;由于体二极管对于4H-SiC MOSFET器件开启过程具有关键影响,优化后的器件在开启过程中具有优异的电学表现,包括正向开启中77.3%的过冲电流降比、66.01%的恢复电荷降比以及26.1%的开启损耗降比。最后探讨了器件关键参数对器件性能的影响,以期为相关研究人员提供一定的借鉴。(2)验证了终端结构设计的必要性,同时进行了终端选型。兼顾了4H-SiC SBD-DTMOS现有工艺水平,对场限环主要参数,包括环个数、环宽以及环间距进行了细致优化,获得电压阻断能力为1312V的结终端。所设计的场限环终端具有良好的表面电场分布,均匀的环分压以及理想的击穿点。在此基础上,完成了工艺流程设计和版图绘制。