【摘 要】
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以碳化硅单晶为代表的第三代宽禁带半导体材料的碳化硅半导体电力电子器件具有比硅基电力电子器件更高的耐压能力和更低的功耗性能,将引导新的半导体电力电子产业革命。在高
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以碳化硅单晶为代表的第三代宽禁带半导体材料的碳化硅半导体电力电子器件具有比硅基电力电子器件更高的耐压能力和更低的功耗性能,将引导新的半导体电力电子产业革命。在高压碳化硅开关器件的制备过程中,高温氧化工艺是决定器件性能的核心工艺之一,它对高压碳化硅电力电子器件的耐压能力,通流能力,长期可靠性以及损耗性能等都有重要影响。在高温氧化过程中,在SiO2/SiC界面处由于未成键的原子硅或碳原子的孤立电子产生的表面悬挂键将导致MOSFET沟道迁移率过低[1],严重阻碍了SiC器件期望优势的发挥。本研究基于第一性原理杂化泛函理论,选取碳化硅超胞slab模型,首先对比GGA-PBE[2]与HSE06[3,4]泛函的计算结果,验证杂化泛函更适用于研究半导体材料。再利用HSE06泛函研究碳化硅表面及内层结构的晶格参数、能带及态密度的区别,从电子轨道杂化角度分析由于表面产生悬挂键而引起的界面态密度增大,为实验上钝化悬挂键做理论基础。
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