SiC MOS界面氨等离子体处理及电学特性研究的任务书.docx

SiCMOS界面氨等离子体处理及电学特性研究的任务书
任务书
课题名称：SiCMOS界面氨等离子体处理及电学特性研究
1.研究背景与意义
硅基电力器件有着很好的热稳定性和耐高压性能，然而传统的硅基电力器件在高温高电压环境下的性能已经无法满足需求，因此推进半导体新材料的发展显得尤为重要。碳化硅（SiC）在高温高压等极端工作环境下，具有优异的热稳定性和耐压性能，特别适用于开关型功率器件。SiCMOSFET是SiC功率器件中的一种。
SiCMOSFET在高温下有优异的性能，因而被广泛应用于航空航天、电力电子、电力系统及电动车等领域。然而，目前SiCMOSFET器件的电性能还受到界面缺陷的限制，其中界面状态密度和界面捕获截面是影响器件电特性的主要因素。
因此，研究SiCMOS界面氨等离子体处理及电学特性，具有重要的理论意义和实际应用价值。该研究可以为提高SiCMOSFET器件的电性能提供理论支持和技术方法。
2.研究目标和内容
研究目标：
1.探究SiCMOS界面氨等离子体处理的机理；
2.研究氨等离子体处理对SiCMOS界面状态密度和界面捕获截面的影响；
3.研究氨等离子处理对SiCMOSFET器件性能的提高效果。
研究内容：
1.SiCMOS界面缺陷现象的研究，包括界面状态密度和界面捕获截面的概念、测量及相关理论研究。
2.界面氨等离子体处理工艺的研究，包括等离子体源的设计、工艺参数的优化和处理过程的监测和控制等。
3.SiCMOS界面氨等离子体处理对界面缺陷的影响的研究，包括等离子体处理下的晶体缺陷、界面状态密度和界面捕获截面的变化规律等。
4.SiCMOSFET器件性能的评估，采用电学测试方法研究氨等离子体处理对器件性能的提高效果，并与SiCMOSFET原始器件进行比较和分析。
3.研究方法和计划
研究方法：
1.基于光电子学、等离子体物理和材料物理等基础知识，利用大型半导体器件制备和测试设备，设计并制备SiCMOSFET测试样品，开展氨等离子体处理及电学测试。
2.通过对SiCMOS界面状态密度和界面捕获截面的测量，结合等离子体处理下的晶体缺陷、界面状态密度和界面捕获截面的变化规律等方面，探究SiCMOS界面氨等离子体处理的机理。
3.采用电学测试和模拟分析等手段，研究氨等离子体处理对SiCMOSFET器件性能的提高效果。
研究计划：
第一年：
1.完成SiCMOS界面缺陷现象的研究，建立相关理论模型。
2.设计和优化等离子体源，对SiCMOS界面进行氨等离子体处理，并研究等离子体处理参数对处理效果的影响。
第二年：
1.测量并分析处理后的SiCMOS界面状态密度和界面捕获截面的变化规律，深入探究SiCMOS界面氨等离子体处理的机理。
2.采用电学测试方法研究氨等离子体处理对SiCMOSFET器件性能的提高效果。
第三年：
1.对SiCMOSFET器件性能进行模拟分析，并与电学测试结果进行对比分析。
2.发表2篇论文，完成课题验收。
4.预期成果和鉴定评价
预期成果：
1.探究SiCMOS界面氨等离子体处理的机理，揭示氨等离子体处理对SiCMOS界面状态密度和界面捕获截面的影响规律。
2.研究氨等离子处理对SiCMOSFET器件性能的提高效果，为SiCMOSFET器件的设计和制造提供理论与技术支撑。
3.发表2篇高质量科研论文。
鉴定评价：
1.通过研究开展，对SiCMOSFET器件设计、制造和应用等领域产生积极影响；
2.进行科技成果鉴定，评价研究成果的创新性、实用性和学术水平。
3.课题结题后，参加相关学术会议或其他学术活动，交流研究成果。
5.经费预算
课题经费预算：100万元。
其中：设备费60万元，材料费10万元，测试费15万元，差旅费5万元，其他费用10万元。
6.参考文献
[1]杨建明，张文捷，丁东亮等.硅基功率器件研究进展[J].光电子·激光,2016,27(1):52-60.
[2]SinghNB,CooperJA,AgarwalAK,etal.Effectofplasmahydrogenationontheinterfacestatedensityandexternalquantumefficiencyofamorphoussiliconsolarcells[J].JournalofAppliedPhysics,1993,73(1):109-114.
[3]田万国.半导体材料物理与器件[M].高等教育出版社,2017.
[4]HoshinoK,MaejimaT,YoshiokaM,etal.Comprehensivestudyofinterfacetrapdensitydistributioninn-andp-type4H-SiCMOSFETsbyconductancemethod[J].IEEETran