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Study of leakage current degradation based on stacking faults expansion in irradiated SiC junction barrier Schottky diodes

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Chinese Physics B 2024年第10期33卷 458-464页

作者： maojiu luo Yourun Zhang Yucheng Wang Hang Chen Rong Zhou Zhi Wang Chao Lu Bo Zhang State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices School of Integrated Circuit Science and EngineeringUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 611731China China Zhenhua Group Yongguang Electronics Co. Ltd.Guiyang 550018China

A comprehensive investigation was conducted to explore the degradation mechanism of leakage current in SiC junction barrier Schottky(JBS)diodes under heavy ion *** propose and verify that the generation of stacking faults(SFs)induced by the recombination of massive electron-hole pairs during irradiation is the cause of reverse leakage current degradation based on experiments *** irradiation experiment was carried out based on Ta ions with high linear energy transfer(LET)of 90.5 MeV/(mg/cm^(2)).It is observed that the leakage current of the diode undergoes the permanent increase during irradiation when biased at 20%of the rated reverse ***-PL spectroscopy and PL micro-imaging were utilized to detect the presence of SFs in the irradiated SiC JBS *** combined the degraded performance of irradiated samples with SFs introduced by heavy ion ***,three-dimensional(3D)TCAD simulation was employed to evaluate the excessive electron-hole pairs(EHPs)concentration excited by heavy ion *** was observed that the excessive hole concentration under irradiation exceeded significantly the threshold hole concentration necessary for the expansion of SFs in the *** proposed mechanism suggests that the process and material characteristics of the silicon carbide should be considered in order to reinforcing against the single event effect of SiC power devices.

关键词： 4H-SiC JBS diode heavy ion irradiation single event effect single event leakage current degradation

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一种带P型埋层的4H-SiC PiN二极管

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微电子学 2020年第5期50卷 704-708页

作者：王帅张有润罗佳敏罗茂久陈航电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054

碳化硅(SiC)PiN二极管是应用在高压大功率整流领域中的一种重要的功率二极管。受SiC外延材料的载流子寿命限制以及常规SiC PiN二极管较低的阳极注入效率的影响,SiC PiN二极管的正向导通性能较差,这极大限制了其在高压大电流领域的应用... 详细信息

碳化硅(SiC)PiN二极管是应用在高压大功率整流领域中的一种重要的功率二极管。受SiC外延材料的载流子寿命限制以及常规SiC PiN二极管较低的阳极注入效率的影响,SiC PiN二极管的正向导通性能较差,这极大限制了其在高压大电流领域的应用。文章提出了一种带P型埋层的4H-SiC PiN二极管,较常规SiC PiN二极管增强了阳极区的少子注入效率,降低了器件的导通电阻,增大了正向电流。仿真结果表明,当正向偏压为5 V时,引入P型埋层的SiC PiN二极管的正向电流密度比常规SiC PiN二极管提升了52.8%。

关键词： PiN二极管注入效率 P型埋层电流密度

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