研究目的
利用隧穿模型研究金属/4H-SiC肖特基二极管中肖特基势垒高度对反向偏压、温度和施主浓度的依赖关系。
研究成果
碳化硅上的肖特基势垒高度对反向偏压、温度和掺杂浓度表现出显著依赖性,其特性与镜像力理论相矛盾。这表明存在其他效应,如界面层和界面态。Padovani-Stratton模型得出的结果与Tsu-Esaki模型接近,尤其适用于热电子场发射情况。未来工作应更详细地探究这些界面效应。
研究不足
该研究依赖来自多个来源的数据,这可能引入不一致性。所采用的隧穿模型(如Padovani-Stratton模型)未考虑镜像力效应且假设势垒形状简单,可能限制准确性。数值方法可能存在精度问题,且隧穿主导的假设并非在所有条件下都成立。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用隧穿建模(具体为Tsu-Esaki公式和Padovani-Stratton公式)从反向I-V特性中提取肖特基势垒高度。假设隧穿是主导机制,并使用WKB近似法获得解析解。通过基于相对差异平方和的准则(S)进行拟合。
2:样本选择与数据来源:
使用先前发表的关于各种金属/4H-SiC肖特基二极管的研究数据,掺杂浓度范围为9×10^14 cm^-3至1.6×10^16 cm^-3,温度范围从室温至573 K。参考文献包括Furno、Schoen、Vassilevski、Itoh、Saxena、Nigam、Ohtsuka和Ivanov的研究成果。
3:6×10^16 cm^-3,温度范围从室温至573 K。参考文献包括Furno、Schoen、Vassilevski、Itoh、Saxena、Nigam、Ohtsuka和Ivanov的研究成果。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:论文中未明确详述;依赖文献数据,未指明原始实验中使用的设备。
4:实验步骤与操作流程:
应用数值方法(如牛顿法)求解势垒高度提取方程。该过程涉及将实验I-V数据拟合到理论模型以确定势垒高度和有效质量。
5:数据分析方法:
使用准则S进行统计拟合,以最小化测量值与理想电流值之间的差异。分析包括比较不同隧穿模型的结果,并研究其对偏压、温度和掺杂的依赖性。
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