SiC是第三代半导体材料,拥有宽禁带,高击穿电场,高热导率等优势,在高温大功率、光电器件方面有着很好的应用前景。肖特基接触是金属与半导体接触而形成的,是器件实际使用过程中最基础也是最重要的结构之一,肖特基接触的性能的好坏直接影响器件的工作性能。本文使用W/C叠层结构作为接触金属与4H-SiC接触形成整流特性并对实验样品的高温特性进行分析与研究。1.本文中通过对W/C叠层/4H-SiC实验样品和W/4H-SiC实验样品进行不同温度的快速热退火,对样品呈现的肖特基特性进行分析。实验发现W/C叠层/4H-SiC:未退火样品势垒高度为0.91eV,理想因子1.13,经过退火之后势垒升高,理想因子降低,反向漏电流出现微小降低,说明接触特性得到了改善,当退火温度达到1000℃时势垒出现下降趋势,当温度上升到1200℃时样品整流特性消失。退火温度达到600℃时势垒1.17eV,理想因子达到最优值1.03,当退火温度继续升高,势垒高度为1.23eV,理想因子出现上升达到1.15,此时样品势垒达到最大值。W/4H-SiC:在退火温度达到600℃之前时样品的势垒不发生明显变化,势垒高度维持在1.12eV左右,随着退火温度的继续升高势垒高度出现上升,在1200℃时出现双势垒失去整流特性。对样品进行SEM,AFM测试,结果表明快速热退火改善了接触表面的粗糙度,电极变得光滑,随着整流特性的变差,表面出现纳米级颗粒,通过对XRD能谱进行分析,判断这与接触面处生成的新物相W₂C有关。2.为了探究实验样品整流特性随着测试温度的变化,将环境温度从常温逐步提升至150℃,测试过程中观察到随着测试温度的上升各个样品的势垒出现上升,理想因子趋近于1,这说明在高温情况下载流子的输运主要由热电子发射模型决定。随着测试温度的升高,反向漏电流逐渐增加,其中未退火样品的反向漏电流变化最大,这与未退火样品的低势垒高理想因子有关;进行600℃退火的样品随着测试温度的升高势垒理想因子变化不大,但是反向漏电流出现较大提升,可以判断该样品的势垒稳定性较好;进行750℃退火的样品反向漏电流上升最小,这与该样品随着测试温度的升高势垒逐渐增大有关。3.使用Werner模型与Tung模型对样品肖特基接触势垒均匀性就进行分析发现在W/C叠层结构中退火温度在600℃-800℃时势垒的不均匀性最好,同时AFM测试中表面粗糙度降低至4nm左右。而W/4H-SiC实验样品的均匀性在1000℃时才出现不均匀的情况。将样品的不均匀性与反向漏电流进行对比可以发现平均势垒相近的情况下,势垒分布均匀性越好,反向漏电流随温度变化就越大,其中势垒越高的样品反向漏电流随温度变化越低。对样品施加紫外光照,分析样品产生的光暗电流,计算探测率与响应度,其中W/C叠层/4H-SiC样品中750℃温度退火样品随着温度的升高响应度从3.3mA/W变化到3.8mA/W,探测率常温下6.63×10¹¹cmHz^1/2W下降到3.33×10¹¹cmHz^1/2W。本文提出W/C叠层结构作为接触金属与n型4H-SiC形成整流接触,在经过750℃快速热退火之后,样品的呈现良好的肖特基整流接触并且保持了高温情况下的稳定性,与纯钨作为接触金属相比势垒有小幅度下降,从而降低了该接触应用在功率器件中的功耗,紫外光照射之后样品的响应度、探测率随着测试温度的变化较低,这对应用在高温情况下SiC器件具有指导意义与价值。