氢终端金刚石MOSFET击穿机制的仿真研究

作者：余浩; 周闯杰; 蔚翠; 何泽召; 宋旭波; 郭建超; 冯志红

来源：半导体技术, 2022, 47(03): 184-198.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2022.03.003

• 仿真
• 金刚石
• MOSFET
• 击穿电压
• 氢终端

对氢终端金刚石MOSFET进行物理仿真，仿真了栅介质厚度为100 nm的氧化铝栅介质的金刚石MOSFET,得到器件的最大漏电流密度超过400 mA/mm,阈值电压接近20 V,与实测器件性能接近。引入碰撞电离模型，仿真分析了不同结构器件内部电场的分布情况，在栅极边缘和漏电极附近分别出现了电场峰值。通过增加栅介质厚度，可以降低金刚石表面电场强度。大的栅漏间距可以实现更高击穿电压，针对栅介质和金刚石表面的电场尖峰，引入钝化介质和栅场板结构，有效降低了电场峰值，降低了击穿的风险。

• 单位
  专用集成电路重点实验室