4H-SiC BJT功率器件结构和特性研究的中期报告.docx

4H-SiCBJT功率器件结构和特性研究的中期报告
中期报告
一、研究背景及意义
BJT功率器件是目前应用十分广泛的一类功率器件，具有耐高温、高电压、高电流、低导通电阻、大电流放大倍数等优点。然而，传统的SiBJT功率器件在高功率、高频率下受限较大，因此需要寻找新型材料来改善器件性能。
4H-SiC材料是一种用于高温、高压力和高功率设备的重要半导体材料。与传统的Si材料相比，4H-SiC材料具有较高的电子饱和速度、较高的电热导率、较低的本征载流子浓度、及较宽的能隙等优点，很好地适应了高温、高功率和高频率电力应用的需求。
因此，研究4H-SiCBJT功率器件结构和特性，对提高功率器件的性能具有重要意义。
二、研究现状
近年来，4H-SiCBJT功率器件的研究越来越受到关注。现有研究表明，4H-SiCBJT功率器件可以实现高电压、高电流、低导通电阻、大电流放大倍数等性能，并且可以在高温和较高频率下工作，大大拓展了功率器件的应用范围。
目前，4H-SiCBJT功率器件的研究主要集中在器件结构、工艺制作和性能测试等方面。研究结果表明，优化器件结构和制备工艺可以显著改善器件性能，进一步提高4H-SiCBJT功率器件的应用价值。
三、研究进展
本研究针对4H-SiCBJT功率器件的结构和特性进行了研究。首先，根据4H-SiC材料的物理性质，设计出合适的器件结构，并采用有限元仿真工具对器件结构进行仿真和优化，得到了最佳的器件结构参数。
其次，采用多步湿法外延技术制备4H-SiCBJT器件。制备过程包括SiC衬底准备、外延生长、电极制备、退火和金属化薄片粘接等多个步骤。通过对器件结构的优化和精细工艺制备，得到了高质量的器件样品。
接下来，进行了4H-SiCBJT器件的性能测试和分析。结果表明，优化后的4H-SiCBJT器件具有很好的电特性，开启电压为1.4V，电流放大倍数达到30，最大漏电流密度为2.5A/cm²，最大集电电流密度为60A/cm²。此外，器件在室温下的最大功率密度可达到12W/cm²，可满足大功率电子设备的需求。
四、研究展望
本研究初步探索了4H-SiCBJT功率器件的结构和特性，得到了有关器件性能的初步结果。未来研究将继续深入探究4H-SiCBJT器件的结构和特性，并进行更详细的性能测试和分析。同时，将进一步优化制备工艺，提高器件品质和性能，使其更能满足高功率电子设备的需求。