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ＳｉＣバイポーラトランジスタの表面・界面キャリア再結合過程の解明に基づく高性能化

基于表面/界面载流子复合过程的阐明提高SiC双极晶体管的性能

基本信息

批准号：
16J08202
负责人：
浅田聡志
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J08202/
关键词：
炭化ケイ素バイポーラトランジスタオン特性伝導度変調表面再結合速度フォトルミネセンス SiCバイポーラトランジスタ設計指針の提示伝導度変調効果 SiC pnダイオード再結合電流キャリア寿命順方向リーク電流バンドベンディング

项目摘要

本年度はまず、増幅率制限要因の解明に向けて、p-nダイオードを用いた再結合電流の定量的な評価に取り組んだ。これにより、SiC BJTの増幅率は表面再結合電流により制限されていることを定量的に明らかにし、その表面再結合速度を得た。また、申請者のこれまでの研究で得られた材料物性およびデバイス物理に関する知見を活かしてSiC BJTのデバイス設計を工夫し、実際に作製した。具体的には、ベース拡がり抵抗を低減するため寄生領域にイオン注入し、低抵抗領域を形成した。その結果、SiC BJTのオン特性を大幅に向上することができ、SiC BJTにおいて初めて明確な伝導度変調を実現し、オン抵抗をユニポーラリミットの半分にまで低減できた。また、作製したBJTのオン特性の温度依存性を評価することで、伝導度変調の温度依存性を明らかにした。これまで、SiC BJTでは伝導度変調が明確に確認されていなかったため、これは新たな知見となる。さらに、昨年の研究においてデバイスシミュレーションで確認されていた、伝導度変調領域の拡張現象に関しても、実験的に確認することができた。これは、マルチフィンガーBJTにおけるフィンガー本数を設計する上で重要な知見となる。以上のように本研究により、SiC BJTのオン特性の制限要因に関する定量的な知見を提示することができ、また、SiC BJTの優れたポテンシャルのデモストレーションに成功した。

This year, the main factors of amplitude limitation and amplitude limitation are analyzed and combined with the quantitative evaluation of current. The amplitude of SiC BJT is limited by the surface recombination current, and the surface recombination velocity is determined quantitatively. The applicant's research has resulted in knowledge of material properties and physical properties, as well as efforts to design and implement SiC BJT devices. The specific resistance of the parasite field is low, and the low resistance field is formed. As a result, SiC BJT characteristics are greatly improved, SiC BJT characteristics are clearly adjusted, and SiC BJT resistance is reduced. The temperature dependence of BJT characteristics is evaluated. The temperature dependence of BJT characteristics is evaluated. The SiC BJT has a different conductivity and is clearly identified. In the past year, the research on the phenomenon of tension in the field of conductivity has been confirmed. The design of this number is important to know. In this study, the key factors of SiC BJT's performance were analyzed quantitatively.