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肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode , SBD）具有低功耗、大电流、高频率等优点,被广泛应用于微波通信、IC电路系统等领域。目前Si材料SBD的反向击穿电压普遍较低,原因有两个:一是金属接触边缘的曲率半径小,很强的电场强度导致反向耐压值降低;二是势垒的制作过程中,半导体表面引入的表面态和界面层也严重影响SBD的反向耐压值。针对第一个问题,国内外已提出很多从结构上解决的方案且得到有效应用,如何减少表面态和界面层的影响仍没有找到比较好的解决方法。本文针对该问题进行系统理论分析和实验研究,其研究结果对提高器件性能具有指导意义。本文利用国内电子企业现有制备肖特基二极管条件,在电阻率为2.85～3.15Ω·cm外延层上制作两种肖特基二极管样品,其中一种样品在溅射Cr和Ni后分别进行退火处理,而另一种样品没有进行退火处理。由于金属—半导体接触时表面态和界面层的存在,实际SBD器件的势垒高度受表面态和界面层的影响很大。目前对这两个参数没有很好的提取方法,严重妨碍对器件特性的分析和模型的建立。本研究在热电子发射模型的基础上,建立一种提取Si基SBD器件特性参数的理论模型,基于这个模型,对两种样品的性能进行测试,并计算出退火和未退火样品的理想因子分别为1.01和2.13、零电场势垒高度分别为0.70eV和0.72eV、表面态浓度分别为5.5×1015cm-2eV-1和4.3×1012cm-2eV-1、界面层电容分别为9.0×10-4F·cm-2和5.4×10-6F·cm-2、表面态中性能级为0.81eV和1.1eV、反向击穿电压101V和56V。结果表明,退火处理可以显著提高器件反向击穿电压。采用扫描电镜观察两种样品的横断面的微观结构,利用能谱测试元素分布。结果表明,退火样品的外延Si表面与金属Cr层之间形成硅化铬薄膜,其厚度为50nm,硅化铬/Si和Cr/硅化铬的界面非常平直;未退火样品势垒是由外延Si与金属Cr直接接触构成,其接触界面弯曲不平,存在一个厚度为1 nm含氧过渡层;在退火样品的Cr与Ni所组成的金属区域,形成排列紧密的柱状镍铬合金晶体;未退火样品的该区域,不存在柱晶结构。实验表明,退火后样品的微观结构有利于提高反向击穿电压。