通过低角度正斜切边缘终止技术，提升4H-SiC p-i-n二极管的雪崩效应能力和耐用性

《IEEE Transactions on Electron Devices》：Enhanced Avalanche Capability and Ruggednessin 4H-SiC p-i-n Diode by Low-AnglePositive Beveled Edge Termination

SiC p-i-n二极管通过低角度正偏刃型终止结构（LAPBET）实现击穿电压达理论极限99%，雪崩能量密度11.5 J/cm2和电流密度3.29 kA/cm2创纪录，经百万次循环验证可靠性。

　　

摘要：

在这项研究中，我们利用p型外延层在SiC中实现了低角度正斜面边缘终止（LAPBET）结构。实验结果表明，所制备的SiC p-i-n二极管达到了几乎理想的击穿电压，接近理论平行平面极限的99%。获得的雪崩能量密度（EAS）为11.5 J/cm2，雪崩诱导电流密度（AVA）为3.29 kA/cm2，这些数值在SiC、GaN和Ga2O3二极管中属于最高的水平之一。这种增强的雪崩性能归因于活性区域内均匀分布且平滑约束的电场。此外，在60 EAS的条件下经过1,000,000次雪崩循环后，器件并未出现任何退化现象。这些结果展示了LAPBET技术在制造具有优异雪崩特性的SiC功率器件方面的巨大潜力。