4H-SiC LDMOSFET沟道迁移率影响因素的研究

作     者：高秀秀 邱乐山 戴小平 李诚瞻 GAO Xiu-xiu;QIU Le-shan;DAI Xiao-ping;LI Cheng-zhan

作者机构：湖南国芯半导体科技有限公司湖南株洲412001 株洲中车时代半导体有限公司湖南株洲412001 

出 版 物：《电力电子技术》 (Power Electronics)

年 卷 期：2022年第56卷第3期

页      面：136-140页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：长株潭国家自主创新示范区专项(2018XK2202)。 

主　　题：金属氧化物半导体场效应晶体管 界面态密度 沟道迁移率 

摘      要：为了研究4H-SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)沟道迁移率和界面态密度的影响因素,通过在N型4H-SiC(0001)外延片上制备不同沟道长度和宽度的横向扩散MOSFET(LDMOSFET),其干氧氧化的栅极氧化层在不同温度和时间的NO和/或N2气氛中退火,测试了其输出和转移曲线,提取了有效迁移率和场效应迁移率,利用亚阈值摆幅法提取了界面态密度,并探讨了漏源电压、晶圆位置、温度对迁移率和界面态密度的影响。结果显示,LDMOSFET的沟道尺寸对沟道迁移率和界面态密度有显著的影响,增加NO的退火温度和时间可以提高沟道迁移率,1250℃40 min NO退火和1200℃70 min NO退火的LDMOSFET的常温峰值迁移率均约为45 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),沟道迁移率随测试温度的增加而增加,且高栅压下栅压比测试温度对迁移率的影响更大。