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相比于传统硅(Si)材料,碳化硅(SiC)因其更宽的禁带宽度(3.26eV)、更高的热导率和更高的临界击穿场强,在大功率开关电路和电力系统应用领域得到了广泛的关注。SiC功率器件最突出的性能优势在于其高压、高频和高温工作特性,可以有效地降低电力电子系统的功率损耗。目前,国际上多数行业领先的半导体器件厂商,已在SiC MOSFET器件产品化道路上取得了巨大进展。现阶段,商用SiCMOSFET产品绝大多数为N沟道平面垂直结构,且多家公司已推出了更新的SiCMOSFET产品,其应用前景被寄予了很大希望。与此同时,平面垂直型SiCMOSFET的栅极界面态和由此引发的沟道电子迁移率低的问题,一直是限制SiC MOSFET广泛应用的主要原因。在进行SiC MOSFET工艺设计及结构设计时,前期理论研究多依赖于仿真软件进行物理建模,然而实际的实验结果往往与仿真有较大差距,其主要原因是仿真中未加入准确的SiCMOSFET界面态模型,以及反型层的迁移率模型不准确。因此,针对SiC MOSFET的行业发展和理论研究方面的这些问题,本论文对SiC MOSFET进行了研究和探讨,主要包括以下内容:通过对Cree公司三代SiC MOSFET器件在-160℃C至200℃C温度下进行测试,提取出了每代器件在不同温度下的阈值电压、导通电阻等特征参数。分析比较了三代产品阈值电压、导通电阻随温度的变化趋势,以及不同温度下导通电阻与栅极电压的关系。运用建立物理模型的方法,对三代产品阈值电压、导通电阻的各组成部分与温度的关系进行了比较研究。解释了 SiCMOSFET的阈值电压的温度变化率随产品更新而逐代降低的原因,是栅极Si02/SiC界面存在的界面态密度在逐代的下降。选用Silvaco公司的Atlas TCAD器件仿真软件,对所研究的4H-SiC MOSFET器件进行物理模型的建立。重点研究了 SiC MOSFET器件的迁移率模型的选择及参数设定,以及SiC MOSFET中Si02/SiC界面态模型的参数设定。仿真结果与实验测得的SiC MOSFET的特性随温度的变化较符合。