| 講演名 | 2007-12-14 傾斜メサ構造とJTE領域を有する10kV SiC PiNダイオード(シリコン関連材料の作製と評価) 日吉 透, 堀 勉, 須田 淳, 木本 恒暢, |
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| 抄録(和) | 次世代パワーデバイス用半導体として期待されているSiCを用いて、デバイス終端構造に改良を加えた10kV PiNダイオードを作製した。メサ構造は、SiO_2をマスクに用いた反応性イオンエッチング(RIE: Reactive Ion Etching)にて作製した。本研究で作製した改良型傾斜メサ構造はpn接合界面では急勾配を持ち、メサ構造下部では緩やかに湾曲した改良型の構造である。低不純物密度(3～7×10^<14>cm^<-3>)の厚い(90～100μm)ドリフト層は、横型ホットウォールCVDを用い、成長速度45μm/hの高速成長にて形成した。P型アノード層と接合終端構造(JTE: Junction Termination Extension)は、Alイオン注入を用いて形成した。JTE領域においては、そのドーズ量と幅をデバイスシミュレーションにて設計した。シミュレーションより耐圧のJTE幅依存性を求め、シミュレーションと実験の両面から耐圧のJTEドーズ量依存性を明らかにした。また、JTEドーズ量の変化に伴う破壊領域の変化についても議論を行った。改良型傾斜メサ構造と最適JTEドーズを採り入れたダイオードは、耐圧10.2kVを示した。 |
| 抄録(英) | A 10kV 4H-SiC PiN diode with an improved junction termination structure has been fabricated. A mesa structure was formed by reactive ion etching (RIE) with a SiO_2 mask. An improved bevel mesa structure has a nearly vertical side-wall at the edge of pn junction and a rounded corner at mesa bottom. Thick n-drift layers (concentration : 3～7×10^<14>cm^<-3> thickness : 90～100μm) have been formed by horizontal hot-wall CVD with a high growth rate of 45μm/h. The p-anode and junction termination extension (JTE) region were formed by Al ion implantation. The JTE dose and JTE width have been optimized by device simulation. Simulated breakdown voltage has been compared with experimental results. The locations of electric field crowding and diode breakdown have been also discussed. A PiN diode with improved bevel mesa structure and optimum JTE dose exhibited a high blocking voltage of 10.2kV. |
| キーワード(和) | SiC / PiNダイオード / 傾斜メサ / JTE領域 / デバイスシミュレーション |
| キーワード(英) | Silicon carbide / PiN / Bevel mesa / JTE / Device simulation |
| 資料番号 | SDM2007-233 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2007/12/7(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
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| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Silicon Device and Materials (SDM) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 傾斜メサ構造とJTE領域を有する10kV SiC PiNダイオード(シリコン関連材料の作製と評価) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Bevel mesa combined with implanted junction termination structure for 10kV SiC PiN diodes |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | SiC / Silicon carbide |
| キーワード(2)（和/英） | PiNダイオード / PiN |
| キーワード(3)（和/英） | 傾斜メサ / Bevel mesa |
| キーワード(4)（和/英） | JTE領域 / JTE |
| キーワード(5)（和/英） | デバイスシミュレーション / Device simulation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 日吉 透 / Toru HIYOSHI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 京都大学工学研究科電子工学専攻 Department of Electronic Science and Engineering, Kyoto University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 堀 勉 / Tsutomu HORI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 日立金属株式会社磁性材料研究所 Magnetic Materials Research Laboratory. NEOMAX Company. Hitachi Metals, Ltd. |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 須田 淳 / Jun SUDA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 京都大学工学研究科電子工学専攻 Department of Electronic Science and Engineering, Kyoto University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 木本 恒暢 / Tsunenobu KIMOTO |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 京都大学工学研究科電子工学専攻 Department of Electronic Science and Engineering, Kyoto University |
| 発表年月日 | 2007-12-14 |
| 資料番号 | SDM2007-233 |
| 巻番号（vol） | vol.107 |
| 号番号（no） | 388 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
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