4H--SiC器件n型和p型欧姆接触特性研究的任务书.docx

4H--SiC器件n型和p型欧姆接触特性研究的任务书
任务书：4H-SiC器件n型和p型欧姆接触特性研究
研究背景和意义：
4H-SiC（4H型碳化硅）是一种广泛应用于高功率和高温的半导体材料。在近年来，研究者们对4H-SiC材料进行了深入的研究，主要是利用其高辐照、高温、半绝缘和高耐压等特性，研制出了各种应用于电力电子、光电子和微电子领域的半导体器件，如MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）、JFET（结型场效应管）及Schottky势垒二极管等。
其中，欧姆接触是4H-SiC器件中非常重要的一个环节。在SiC功率器件的工作过程中，欧姆接触内部的良好接触和稳定性的保持，对器件的性能和寿命有着非常重要的影响。欧姆接触的稳定性不仅与接触金属的种类、厚度和热处理等条件有关，还与器件材料的性质、表面状态、工艺参数、掺杂类型和浓度等因素也密切相关。因此，对于4H-SiC器件n型和p型欧姆接触特性的研究，不仅可以优化器件的设计和制备工艺，提高器件的性能和可靠性，还能深入理解4H-SiC的结构、物理特性和应用潜力。
研究内容：
本研究旨在对4H-SiC器件n型和p型欧姆接触的形成机理、物理特性和性能进行深入探讨。具体任务包括：
1.筛选合适的n型和p型4H-SiC晶片样品，准备欧姆接触金属材料。
2.制备不同结构和厚度的n型和p型欧姆接触样品，通过退火和处理等工艺，探究欧姆接触对4H-SiC器件性能的影响。
3.使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等常规材料表征技术，对不同结构和处理方式的欧姆接触进行表征和分析。
4.利用电学测试技术，设计测试实验方案，测量不同结构和处理方式欧姆接触的阻值、接触电阻、电流-电压(Ⅰ-Ⅴ)特性等电学性能，并分析其结构-性能关系。
5.在实验数据的基础上，综合总结并讨论4H-SiC器件n型和p型欧姆接触特性的规律和特点，并对未来研究和应用方向进行展望。
预期成果：
通过本研究，预计可以达到以下预期成果:
1.建立4H-SiC器件n型和p型欧姆接触的制备和测量技术，提高欧姆接触的可重复性和稳定性。
2.深入理解4H-SiC器件n型和p型欧姆接触的形成机理和物理性质，揭示欧姆接触内部结构和性能的本质。
3.掌握不同结构和处理方式欧姆接触的制备和电学测试方法，分析欧姆接触阻值、接触电阻和电流-电压特性等性能，为器件设计和工艺优化提供重要参考。
4.撰写科学、详细的实验研究报告，并提交优秀学位论文源文件，为后续相关领域科研提供有力的参考依据。
研究计划和进度安排：
本研究共计时6个月，计划如下：
第1至2个月：文献研究和样品制备。
1.1.针对4H-SiC器件n型和p型欧姆接触的形成机理和物理特性进行深入的文献研究，并了解相关制备及测试技术。
1.2.准备4H-SiC晶片样品及欧姆接触金属，筛选合适的样品并进行处理和清洗。
第3至4个月：实验制备和电学测试。
2.1.制备不同结构和处理方式的欧姆接触样品，并使用SEM等表征技术进行实验测试分析。
2.2.设计电学测试方案，测量欧姆接触的阻值、接触电阻和电流-电压(Ⅰ-Ⅴ)特性等电学性能。
第5个月：数据统计和分析处理。
通过本研究得到的实验数据，进行统计和分析处理，并绘制相关曲线和图表，以便于观察和比较不同欧姆接触样品的性能差异。
第6个月：报告撰写和论文提交。
在掌握实验数据的基础上，编写实验研究报告和学位论文，总结4H-SiC器件n型和p型欧姆接触特性的规律和特点，展望未来研究和应用方向。提交优秀学位论文源文件，为后续相关领域科研提供有力的参考依据。
研究条件和保障：
本研究需用到4H-SiC晶片样品和欧姆接触材料等实验材料，需由各自负责领导和指导教师提供或协助采购。实验室需要配备SEM、XRD、Raman、电学测试仪和计算机等专业性颇强的实验设备和软件，需要保证其运转正常和维护清洁干净。此外，研究者需要在指导教师的指导下进行实验研究，保证研究内容安全和正确性。
参考文献：
[1]ChongduCho.SiliconCarbidePowerDevices/SolarCells.NewYork:Springer,2010:55-75.
[2]LiM,WangCH,LiYL,etal.Controllablep-typedopinginthewafer-levelgrowthof3C-SiConSi(111)usingAlimplantationandannealing[J].JournalofCrystalGrowth,2020,546:125786.
[3]LiuQ,ShaoW,MaY,etal.ImprovedconductivityofTiSchottkycontactstoternaryGeSnalloys[J].