4H-SiC PIN二极管的正向特性计算模型

作     者：张满红 曹正春 ZHANG Manhong;CAO Zhengchun

作者机构：华北电力大学电子科学与技术系北京102206 

出 版 物：《固体电子学研究与进展》 (Research & Progress of SSE)

年 卷 期：2019年第39卷第2期

页      面：86-90页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：4H-SiC PIN 正向特性 温度特性 SILVACO 

摘      要：提出了一种基于双极性扩散方程的PIN二极管的一维物理计算模型。该模型主要针对PIN二极管的正向温度特性研究,考虑了载流子扩散系数、载流子迁移率、禁带变窄效应、载流子寿命随温度变化的影响。介绍了双极性扩散方程的傅里叶级数解,利用方程的傅里叶级数解推导得到一组微分方程,并采用迭代法求解。利用该模型计算分析了4H-SiC PIN二极管在298～498 K温度下的正向电学特性,分析了PIN二极管的PN结处的电子电流和空穴电流的分布,结合SILVACO-TCAD仿真软件,设计了一种器件结构,仿真结果与计算模型基本吻合。最后结合实验数据验证了模型的准确性。