Abstract
碳化矽是一種寬能帶半導體，因為其高臨界電壓、良好熱導率及高飽和電子速度的特性使得碳化矽在功率元件領域應用日與俱增。而在所有寬能帶半導體中，碳化矽能以熱氧化法成長二氧化矽氧化層，提供了碳化矽金氧半場效電晶的化學穩定且緻密的介電層。然而，碳化矽電晶體卻由於基板本身的高臨界電壓及其與介電層的介電常數比值，使得元件易崩潰於介電層而非塊材，因此如何改善峰值電場是相當重要的課題。 在此篇論文中，我們在半絕緣基板上製作了橫向4H-SiC雙漂移區金氧半場效電晶體。藉由雙漂移區的設計，在汲極或閘極端峰值電場造成崩潰之前，發生在第一漂移區與第二漂移區交界的峰值電場將會更有效地空乏基板，達到更優越的崩潰電壓。另外半絕緣基板也消除了在傳統P型基板上會發生的協助空乏效應。 從量測結果得知，元件導通電阻和通道電子遷移率並不理想，其原因為在離子佈植活化時遭遇到了step-bunching的問題，使得通道表面極為不平整，另一方面由溫度特性也可得知此元件存在有嚴重的介面補陷，並限制了電子遷移率。在崩潰量測方面，通道長度5μm，漂移區長度80μm 元件最高可達3200V的崩潰電壓。而此元件的導通電阻為12.6Ω-cm2。