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碳化硅具有禁带宽、饱和电子速度高、高临界电场等特性,在电力电子器件中得到广泛应用。肖特基二极管不存在少子存储效应,开关速度快,频率特性好,并且功耗低,没有扩散电容,这些优良特性使得肖特基二极管在高频、大功率器件中广泛应用。目前,对碳化硅功率器件的研究取得了很大的成果,但在高压SiC肖特基二极管的研究中仍存在许多问题,例如结终端的设计,介质层的优化,欧姆接触、刻蚀等工艺问题。本文针对SiC肖特基二极管,在模拟的基础上,对基于Ni基SiC肖特基二极管的相关工艺进行了研究,对器件的电学特性进行了仿真和实验分析。本文主要研究内容总结如下:1、利用Sivaco-TCAD对4H-SiC SBD进行了模拟仿真研究,仿真结果包括:工艺结构,正向特性,反向击穿特性,通过模拟得到的最优参数:外延层厚度d=15μm,掺杂浓度Nd=6x1015cm-3,介质层厚度t=1.8μm,场板长度LFP=20μm。2、模拟研究结终端结构对器件击穿电压的影响。首先研究了场板结构的肖特基二极管,结果表明当介质层厚度为0.4μm、场板长度超过8μm时,器件击穿电压最大;其次,模拟分析了带场限环和场板结构的SiC肖特基二极管,优化场限环掺杂浓度和场板长度,结果发现,不同的掺杂浓度,SiC肖特基二极管达到最大击穿电压的场板长度也不同;最后,提出一种用半绝缘多晶硅作介质层的肖特基二极管,仿真得出的器件结构的反向击穿电压为2190V,达到理论值的94.1%。3、实验研究欧姆接触、反应离子刻蚀(reactive ion etching,RIE)4H-SiC肖特基二极管的影响、制备半绝缘多晶硅介质层结构的4H-SiC肖特基二极管。首先研究退火温度和表面处理对欧姆接触的影响,结果表明,经过干氧氧化之后,欧姆特性好。然后研究反应离子刻蚀对4H-SiC SBD特性的影响,实验发现,刻蚀损伤最小情况下的最大刻蚀速率是480nm/min。最后研究了半绝缘多晶硅介质层结构的4H-SiC SBD的制备,实验表明,SIPOS场板结构的4H-SiC肖特基二极击穿电压达到1400~1500V的占了60%,实验值达到1630V,是理论值的74.5%,而SiO2场板结构的肖特基二极管击穿电压实验值平均在1150V。