界面陷阱分布对SiC MOSFET准静态C-V特性的影响

作者：高秀秀; 王勇志; 胡兴豪; 周维; 刘洪伟; 戴小平

来源：半导体技术, 2023, 48(04): 294-323.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2023.04.004

• 4H-SiC
• 双注入MOSFET(DIMOSFET)
• 界面陷阱
• 准静态电容-电压(C-V)特性
• 可动离子

为了分析4H-SiC/SiO2固定电荷和界面陷阱对MOSFET准静态电容-电压(C-V)特性曲线的影响机制，对不同栅氧氮退火条件下的n沟道4H-SiC双注入MOSFET(DIMOSFET)进行了氧化层中可动离子、界面陷阱分布和准静态C-V特性曲线的测试，并结合仿真探讨了测试频率、固定电荷、4H-SiC/SiO2界面陷阱分布对准静态C-V特性曲线的影响。实验和仿真结果表明：电子和空穴界面陷阱分别影响准静态C-V曲线的右半部分和左半部分；界面陷阱的E0、Es、N0(E0为陷阱能级中心与导带底能级或价带顶能级之差，Es为陷阱能级分布的宽度，N0为陷阱能级分布的密度峰值)对准静态C-V曲线的影响是综合的；当E0为0 eV,Es为0.2 eV,电子和空穴捕获截面均为1×10-18 cm2,电子和空穴界面陷阱的N0分别为5×1012 eV-1·cm-2和2×1012 eV-1·cm-2时，4H-SiC DIMOSFET准静态C-V仿真曲线和实测曲线相近。