埋柵-埋溝4H-SiC MESFET結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究的開(kāi)題報(bào)告

埋柵-埋溝4H-SiCMESFET結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究的開(kāi)題報(bào)告（1）研究背景和意義隨著信息和通信技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于功率器件的需求越來(lái)越迫切。作為一種重要的功率半導(dǎo)體材料，4H-SiC因其高電場(chǎng)、高溫、高壓等特性而備受關(guān)注。4H-SiC器件在功率電子、高功率光電子、脈沖功率雷達(dá)、高溫電子、氫氣檢測(cè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。而MESFET是4H-SiC器件中應(yīng)用最為廣泛的典型器件之一，其適用于高頻、高速、低噪聲電路的設(shè)計(jì)。然而，4H-SiCMESFET器件在制作過(guò)程中會(huì)面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)，例如溫度對(duì)器件性能的影響、氧化層的生長(zhǎng)、厚度控制等問(wèn)題。因此，在研究4H-SiCMESFET器件的優(yōu)化制作方法及其性能方面，具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。（2）研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)本課題將研究埋柵-埋溝4H-SiCMESFET結(jié)構(gòu)的優(yōu)化制作方法及其性能的改善。具體內(nèi)容包括：1、優(yōu)化4H-SiC表面制備工藝，提高氧化層品質(zhì)和厚度控制精度；2、采用埋柵-埋溝結(jié)構(gòu)，提高器件的切變電壓和電流驅(qū)動(dòng)能力；3、優(yōu)化金屬源/匯結(jié)構(gòu)，降低器件漏電流，提高器件開(kāi)關(guān)速度和線性度；4、系統(tǒng)研究器件性能與表面缺陷之間的關(guān)系，提高器件的可靠性和穩(wěn)定性。本研究旨在達(dá)到以下目標(biāo)：1、制備出高質(zhì)量的4H-SiC器件結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)良好的表面和間隙層控制；2、實(shí)現(xiàn)埋柵-埋溝結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)化，包括提高切變電壓、電流驅(qū)動(dòng)能力和線性度；3、推進(jìn)器件性能與表面缺陷之間的關(guān)系研究，優(yōu)化器件的可靠性和穩(wěn)定性。（3）研究方法和技術(shù)路線本研究采用微納加工技術(shù)制備埋柵-埋溝4H-SiCMESFET器件，主要技術(shù)路線包括：1、4H-SiC表面制備：采用晶片清洗技術(shù)和真空退火技術(shù)制備4H-SiC表面，并通過(guò)光刻和蝕刻工藝制備出MESFET器件的圖形。2、金屬源/匯制備：通過(guò)光刻和蒸鍍技術(shù)制備出金屬源/匯結(jié)構(gòu)，并采用退火工藝提高金屬源/匯的導(dǎo)電性。3、氧化層制備：采用熱氧化或PECVD工藝制備出氧化層，優(yōu)化氧化層生長(zhǎng)溫度和時(shí)間。4、器件制備：通過(guò)干法刻蝕工藝制備出MESFET器件，并采用光刻和金屬蒸鍍工藝制備出金屬電極。5、性能測(cè)試：采用I-V測(cè)試、C-V測(cè)試、S參數(shù)測(cè)試等手段對(duì)器件性能進(jìn)行測(cè)試和分析。（4）研究的創(chuàng)新點(diǎn)1、研究埋柵-埋溝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化制作方法及其性能的改善，提高器件的切變電壓和電流驅(qū)動(dòng)能力。2、系統(tǒng)研究器件性能與表面缺陷之間的關(guān)系，并對(duì)4H-SiCMESFET器件的可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)行優(yōu)化。3、優(yōu)化4H-SiC表面制備工藝和氧化層制備工藝，實(shí)現(xiàn)精密的氧化層厚度控制。（5）預(yù)期結(jié)果和應(yīng)用前景本研究的預(yù)期結(jié)果為：1、成功制備出埋柵-埋溝4H-SiCMESFET器件，提高器件的切變電壓和電流驅(qū)動(dòng)能力；2、系統(tǒng)研究器件性能與表面缺陷之間的關(guān)系，優(yōu)化器件的可靠性和穩(wěn)定性；3、優(yōu)化4H-SiC表面制備工藝和氧化層制備工藝，實(shí)現(xiàn)精密的氧化層厚度控制。本研究的應(yīng)用前景主要包括：1、在高頻、高速、低噪聲電路的設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用；2