垂直型GaN和SiC功率器件

譯者的話
原書前言


第１章垂直型與橫向功率半導體器件.１
１.１引言１
１.２典型功率半導體器件特性.３
１.３垂直型與橫向單極功率半導體器件.４
１.３.１垂直型和橫向單極功率開關器件５
１.３.２垂直型和橫向單極功率二極體.８
１.４總結.１０
參考文獻１１

第２章GaN和SiC的物理性質.１３
２.１引言.１３
２.２晶體結構.１４
２.２.１ＡｌＮ和GaN的晶體結構.１４
２.２.２SiC的晶體結構.１７
２.２.３晶體缺陷１８
２.３能帶.２０
２.４雜質摻雜.２２
２.４.１ｎ型摻雜２３
２.４.２ｐ型摻雜２４
２.５載流子遷移率.２５
２.６碰撞電離.２６
２.７品質因數.２７
２.８總結.２９.
參考文獻２９

第３章ｐ￣ｎ結３４
３.１引言.３４
３.２擴散.３４
３.３連續性方程３５
３.４載流子複合壽命３６
３.４.１帶間複合壽命３６
３.４.２間接複合壽命３８
３.４.３俄歇複合壽命３９
３.４.４載流子複合壽命的整體運算式.３９
３.５一維ｐ＋ｎ突變結的耗盡區寬度４１
３.６一維正向電流./電壓特性.４３
３.６.１小注入條件.４３
３.６.２大注入條件.４５
３.６.３測量電流./電壓特性的示例４６
３.７多維正向電流./電壓特性.４７
３.７.１表面複合對ｐ＋ｎ二極體外部電流的影響.４７
３.７.２電場強度對非自對準檯面型ｐ＋ｎ二極體的影響４９
３.８結擊穿５２
３.９總結.５２
參考文獻５２

第４章光子回收效應５５
４.１引言.５５
４.２光子回收現象的分類５６
４.３本征光子回收.５８
４.４本征光子回收對正偏GaNｐ￣ｎ結二極體的影響.６０
４.５自熱效應對正偏GaNｐ￣ｎ結二極體的影響.６２
４.６非本征光子回收對正偏GaNｐ￣ｎ結二極體的影響６３
４.７非本征光子回收的可能模型.６７
４.８總結.６８.
參考文獻６８

第５章體塊單晶生長７１
５.１引言.７１
５.２ＨＶＰＥ法生長GaN.７２
５.２.１ＨＶＰＥ法生長GaN的機制７２
５.２.２GaNＨＶＰＥ法生長中的摻雜７３
５.２.３GaN的橫向外延生長.７３
５.３高壓氮溶液生長GaN７４
５.４鈉助溶劑生長GaN.７４
５.５氨熱法生長GaN７４
５.６昇華法生長SiC單晶７５
５.６.１SiC的昇華法生長原理７５
５.６.２昇華法生長SiC單晶中的摻雜.７６
５.７高溫化學氣相沉積法生長SiC單晶７６
５.８溶液生長法生長SiC單晶７７
５.９總結.７７
參考文獻７８

第６章外延生長８２
６.１引言.８２
６.２GaN金屬有機化學氣相沉積.８２
６.３二維成核理論.８５
６.４ＢＣＦ理論.８６
６.５４Ｈ￣SiC的化學氣相沉積.８７
６.６４Ｈ￣SiC的化學氣相沉積溝槽填充.９２
６.７總結.９４
參考文獻９５

第７章製作工藝９９
７.１引言.９９
７.２刻蝕.９９.
７.２.１ＩＣＰ刻蝕.１００
７.２.２濕法化學刻蝕.１００
７.３離子注入.１０２
７.３.１離子注入GaN.１０２
７.３.２鋁離子注入４Ｈ￣SiC.１０３
７.３.３氮離子和磷離子注入４Ｈ￣SiC.１０６
７.４擴散.１０６
７.４.１SiC中硼擴散的歷史背景１０７
７.４.２雙子晶格擴散建模.１０８
７.４.３半原子模擬１１０
７.５氧化.１１２
７.５.１GaN的熱氧化.１１２
７.５.２４Ｈ￣SiC的熱氧化１１２
７.６金屬化１１３
７.６.１與GaN的歐姆接觸.１１３
７.６.２與４Ｈ￣SiC的歐姆接觸１１３
７.７鈍化.１１４
７.８總結.１１４
參考文獻.１１４

第８章金屬半導體接觸和單極功率二極體.１２３
８.１引言.１２３
８.２肖特基勢壘的降低.１２５
８.３正向偏置的肖特基結１２５
８.４基於擴散理論的正向電流./電壓特性.１２７
８.５基於ＴＥＤ理論的正向電流./電壓特性.１２９
８.６基於ＴＦＥ理論的反向電流./電壓特性.１２９
８.７純ＳＢＤ.１３２
８.７.１純GaNＳＢＤ１３２
８.７.２純４Ｈ￣SiCＳＢＤ.１３４
８.８緩變ＡｌGaNＳＢＤ.１３５
８.９帶有ｐ＋型薄層的４Ｈ￣SiCＳＢＤ.１３５.
８.１０遮罩平面ＳＢＤ１３８
８.１０１GaN混合型ｐ￣ｎ肖特基二極體１３８
８.１０２４Ｈ￣SiCＪＢＳ二極體.１３９
８.１１總結１４１
參考文獻.１４１

第９章金屬緣體半導體電容器和單極功率開關器件.１４５
９.１引言.１４５
９.２ＭＩＳ電容器１４６
９.２.１理想的ＭＩＳ電容器.１４６
９.２.２緣介質和固定電荷對ＭＩＳ電容器的影響.１４８
９.３ＡｌGaN./GaN異質結構.１４９
９.４GaN、ＡｌＮ、４Ｈ￣SiC和代表性緣介質的能帶陣容.１５０
９.５GaNＨＦＥＴ１５１
９.５.１GaNＭＩＳＨＦＥＴ１５１
９.５.２GaNＭＥＳＦＥＴ.１５５
９.５.３GaNｐ＋柵極ＨＦＥＴ.１５６
９.６４Ｈ￣SiCＪＦＥＴ.１５８
９.７ＭＩＳＦＥＴ.１５９
９.７.１平面ＭＩＳＦＥＴ.１６１
９.７.２溝槽ＭＩＳＦＥＴ.１６５
９.７.３ＳＪＭＩＳＦＥＴ１６８
９.８總結.１６９
參考文獻.１６９

第１０章雙極功率二極體和功率開關器件１７６
１０.１引言１７６
１０.２一維ｐ￣ｎ結二極體的優化設計.１７９
１０.３具有非均勻摻雜漂移層的GaNｐ￣ｎ結二極體.１８２
１０.４４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體.１８４
１０４.１已報導的４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體結果.１８４
１０４.２正偏４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體的存儲電荷１８５.
１０４.３４Ｈ￣SiCｐ￣ｉ￣ｎ二極體的反向恢復.１８６
１０.５ｎ￣ｐ￣ｎ雙極電晶體１８６
１０５.１集電極層設計１８７
１０５.２基極層設計１８９
１０５.３二次擊穿的臨界集電極電流密度１８９
１０５.４GaNＢＪＴ１８９
１０５.５SiCＢＪＴ１９０
１０.６肖克利二極體１９０
１０６.１肖克利二極體的反向阻斷１９１
１０６.２肖克利二極體的正向阻斷１９１
１０.７SiC晶閘管１９３
１０.８SiC緣柵型晶閘管１９３
１０.９總結１９５
參考文獻.１９５

第１１章邊緣終端.１９９
１１.１引言１９９
１１.２GaN功率器件的ＭＦＰ２０３
１１２.１不帶保護環的ＭＦＰ２０３
１１２.２保護環輔助ＭＦＰ.２０４
１１.３用於４Ｈ￣SiC功率器件的ＳＭ￣ＪＴＥ.２０４
１１.４用於４Ｈ￣SiC功率器件的ＣＤ￣ＪＴＥ.２０５
１１.５用於４Ｈ￣SiC功率器件的混合型ＪＴＥ２０５
１１.６總結２０６
參考文獻.２０７

第１２章垂直型GaN和SiC功率器件可靠性２０９
１２.１引言２０９
１２.２ＨＴＲＢ應力耐受性２０９
１２.３ＨＴＧＢ應力耐受性２１１
１２.４Ｈ３ＴＲＢ應力耐受性２１２
１２.５ＴＣ應力耐受性.２１３
.１２.６ＨＴＯ應力耐受性.２１３
１２.７地面宇宙輻射耐受性.２１３
１２.８總結２１５
參考文獻２１５