SiC材料的优越性能与PiN结构的结合是现今开关二极管发展的研究热点。少子寿命是PiN二极管的重要参数,对二极管的正向导通电压,开关时间等都有着重要影响。少子寿命控制技术可以有效减小4H-SiC PiN二极管开关时间与反向峰值电流,改善器件的开关特性。目前,有关电子辐照局部少子寿命控制技术对4H-SiC PiN二极管影响的报道比较有限。本文就这方面的内容作了一些工作:通过所建立的4H-SiC PiN二极管的数值模型模拟了台面结构的4H-SiC PiN二极管的直流和开关特性。模拟数据与实验数据的比较,验证了模型的正确性。模拟研究了4H-SiC PiN二极管正向导通特性和开关特性随少子寿命变化的情况。模拟结果表明:少子寿命越短,器件的正向导通电压越大,反向恢复时间越短。采用电子辐照可以缩短材料的少子寿命,提高器件的开关性能,但是会造成器件正向特性的明显退化。通过在器件与辐照源之间放置掩膜版进行阻挡,可对器件进行局部辐照,形成任意可控的复合中心浓度分布,达到局部少子寿命控制的目的。本文对局部电子辐照后的4H-SiC PiN二极管的正向导通特性与开关特性进行了研究。结果表明:室温下,局部辐照后的器件由3.1V偏置转换到50伏的反向偏置的关断时间仅为50ns,反向时的峰值电流仅为3.5×10^-4A,较辐照前的70 ns与8.5×10^-4A有明显减小。相比非局部辐照后正向导通电压出现的明显增大,局部辐照后的正向导通电压较辐照前只有微弱增加。即局部电子辐照通过降低i区局部载流子寿命从而实现少数载流子的不均匀分布,在低的正向压降与短的恢复时间之间进行了很好的权衡,改善了器件特性。