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4H-SiC肖特基势垒二极管拥有导通电阻低、阻断电压高以及反向恢复特性近乎理想等优点,在电力电子方面应用潜力巨大。本文设计了600V/30A4H-SiC JBS二极管的结构参数,模拟了器件的正反向特性,研究了SiC JBS二极管的单步工艺,在此基础上制定了SiC JBS二极管的工艺流程,设计了600V/30A4H-SiC JBS二极管的光刻版图,为更高指标的4H-SiC JBS二极管的研制奠定了基础。主要结果如下: 1.经优化设计,当外延层厚度为6.5μm,外延层掺杂浓度为1.5×1016cm-3,P区结深为0.5μm,P区掺杂浓度为1.0×1018cm-3,P区横向尺寸为2.0μm,肖特基区域横向尺寸为1.5μm时,元胞耐压大于1000V,通态比电阻仅为3.6mΩ·cm2。 2.升温速率对光刻胶碳化法制备的SiC高温保护膜粘附性质影响较大,当升温速率大于15℃/min时,碳膜容易发生皲裂与脱落,当升温速率控制在15℃/min以内时,碳膜粘附较好,能够在1850℃高温退火工艺中对SiC表面实现良好的保护,满足离子注入高温激活退火工艺的需求。 3.研究了退火温度与退火时间对欧姆电极比接触电阻的影响,当退火温度为1050℃、退火时间为200s时,接触特性最优,经传输线模型测算,比接触电阻最低可达9.72×10-52Ω·cm。