碳化硅夹阻整流器（PBR）

标题：Silicon Carbide Pinched Barrier Rectifier (PBR)

摘要

本文首次提出一种碳化硅（SiC）中的新型整流器结构。所提出的结构既不涉及肖特基接触也不涉及通过P-N结的少数载流子注入。当相邻的P+区域放置得足够近时，形成了用于整流目的的夹紧势垒。本文进行了数值模拟以验证其功能，并优化其性能。根据模拟结果，如果通过连续调整通道参数，该新型结构提供了控制阈值电压的灵活性，就可以在正向压降和反向泄漏之间实现良好的折衷。

文章研究了什么

本文研究了一种新型碳化硅整流器器件的概念，称为夹层势垒整流器（PBR）。PBR采用类似JFET的通道，形成可调节的夹紧势垒，用于整流器操作。它没有肖特基界面和阳极欧姆接触的相关问题。与室温和500K下的典型JBS器件相比，PBR结构显示出更低的电压降，尽管由于衬底和欧姆接触引入的额外电阻，实际电压降可能略高。PBR结构还实现了抑制反向漏电流，比JBS二极管低10倍。利用特定的漂移长度和掺杂浓度计算了PBR器件的优化特性。文章还讨论了不同掺杂浓度对PBR装置阻断性能的影响。

文章的创新点

• 本文介绍了一种名为夹持势垒整流器（PBR）的硅碳化物整流器装置的新概念。该装置采用类似JFET的通道，形成可调节的夹持电位势垒，用于整流操作。
• PBR结构通过阳极欧姆接触摆脱了肖特基界面和相关问题，提高了器件的可靠性。
• PBR结构在室温和500K下的电压降比传统的JBS器件低，具有更有利的静态特性。
• PBR结构实现了抑制的反向泄漏电流，比JBS二极管低10倍，提高了其阻断性能。
• 文章讨论了不同掺杂浓度对PBR器件阻断性能的影响，强调了降低掺杂浓度以保持良好阻断性能的必要性。

文章的研究方法

• 本文提出了一种名为夹持势垒整流器（PBR）的新型硅碳化物整流器装置的概念和分析。
• 研究方法包括通过数值模拟评估PBR器件的性能，包括电压降和反向泄漏电流。
• 基于特定的参数，如漂移长度和掺杂浓度，计算了PBR器件的优化特性。
• 文章还对PBR器件与典型的SiC JBS二极管在正向电压降和反向特性方面进行了比较。
• 分析和讨论了不同掺杂浓度对PBR器件阻断性能的影响。

文章的结论

• 本文提出了一种名为夹持势垒整流器（PBR）的新型硅碳化物整流器装置的概念。该装置采用类似JFET的通道，形成可调节的夹持电位势垒，用于整流操作。
• PBR结构通过阳极欧姆接触摆脱了肖特基界面和相关问题，提高了器件的可靠性。
• PBR结构表现出更有利的静态特性、类似JBS的开关性能和良好的可靠性，使其成为现有整流器装置的有希望的替代品。
• PBR器件在室温和500K下的电压降比典型的JBS二极管低，表明具有改善的静态特性。
• PBR结构实现了抑制的反向泄漏电流，比JBS二极管低10倍，增强了其阻断性能。
• 分析了不同掺杂浓度对PBR器件阻断性能的影响，强调了降低掺杂浓度以保持良好阻断性能的必要性。