文献综述
一、课题研究的现状及其发展趋势
随着以功率MOSFET器件为代表的新型功率半导体器件的迅速发展，目前以计算机、通信、消费类产品和汽车电子为代表4C的市场占据了2/3以上的功率半导体器件应用市场，功率集成管理成为目前功率半导体器件的热点与快速发展领域。
二十世纪八十年代之前的功率半导体器件主要是功率二极管，可控硅整流器(SCR)和功率双极晶体管。除功率双极晶体管中部分功率不大的晶体管可以工作至微波波段外，其余的功率半导体器件都是低频器件，一般工作在几十赫兹至几百赫兹的范围内，少数可达几千赫兹。然而，功率电路在更高频率工作时将凸显许多优点，如高效、节能、减小设备体积和质量、节约原材料等。因此，在二十世纪八十年代发生了“20KHZ革命”，即功率半导体电路中的工作频率提高到20千赫兹以上。这时，传统的功率半导体器件，如SCR和GTR(巨型晶体管或称电力晶体管)等因速度慢，功耗大而不再适用，以VDMOSFET和IGBT为代表的第一代功率半导体器件而因此应运而生。新一代功率半导体器件除了具有高频(相对于传统功率器件而言)工作特点外还都是电压控制器件，因而使驱动电路简单，逐渐成为功率半导体器件的主流和发展方向，在国际上被称为现代功率半导体器件。
多子导电的功率MOSFET器件显著减小了开关时间，因而很容易达到100千赫兹的开关频率，冲破了电力电子系统中20千赫兹这个长期被认为是不可逾越的障碍。功率MOSFET器件是低压(小于100V)范围内最好的功率开关器件，但是在高压应用时，其最大缺点导通电阻随耐压的205次方急剧上升，给高压功率器件的应用带来了很大的困难。此外，随着半导体工艺技术的迅速发展，IC内部的电源电压越来越低，所需处理的电流却越来越大，对功率半导体器件的要求也越来越苛刻。为了满足对系统不断提高的性能指标的要求，功率MOSFET器件的工艺水平已经进入到亚微米，甚至向深亚微米发展，利用Space技术研制的小单元尺寸功率MOSFET器件和槽栅功率MOSFET器件已经进行工业化生产。
由于MOSFET器件的频率特性与沟道长度的平方成反比，因此缩短沟道长度乃是提高速度和集成度的有效途径。然而，当把普通MOSFET管的沟道长度缩短到5微米以下时，这不仅要求提高现有的光刻精度，而且还会带来所谓短沟道效应(即：穿通电压下降、输出阻抗降低、阈值电压下降)。为了解决这个问题，近年来出现了DMOSFET、VMOSFET和HMOSFET等新型器件，为提高功率MOSFET电路的性能开辟了新的途径。
随着Si基功率MOSFET器件结构设计完善和制造工艺日趋成熟，逐渐接近其材料物理特性决定的理论极限，仅仅依靠Si基功率MOSFET器件继续来提高装置与系统性能的潜力非常有限，迫切需要新型半导体材料和器件的研究与突破。作为第三代半导体材料(即宽禁带半导体材料)的碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)是继第一、二代半导体材料硅(Si)和砷化镓(GaAs)之后迅速发展起来的新型半导体材料。宽带隙、高临界击穿电场、高热导率等特性是新半导体材料碳化硅独特的优点。1955年，Philips研究室的Lely首先在实验室用升华法成功制备SiC单晶，SiC功率器件从二十世纪七十年代开始得到发展，得益于八十年代SiC单晶质量工艺的改善，各种SiC功率器件在九十年代得到快速发展，特别是自九十年代后半期以来，伴随这SiC的制备，制造工艺与器件物理的迅速发展，以SiC基功率MOSFET器件为代表的宽禁带半导体器件Si与基功率MOSFET器件共同成为目前功率半导体器件的重要发展领域。
由于受限于SiC单晶材料和外延设备，国内在SiC器件方面的实验研究起步较晚，但我国一直在跟踪国外SiC宽禁带半导体器件的发展。单就Si器件和SiC器件的成本来看，价格相差比较大。但是SiC器件对提高系统性能带来的价值远远超过SiC器件和Si器件的成本价值。特别是在高压、大电流等复杂环境应用中，SiC器件优势十分明显。近几年，SiC器件的研究方向已经由微波功率领域转向功率领域，加之SiC新半导体材料的优势，使得SiC研究者对功率MOSFET器件的研究更加感兴趣。基于SiC新半导体材料良好的物理特性和当前国际上对SiC功率MOSFET器件的发展趋势和应用前景，国内研究者时刻关注国际上SiC功率MOSFET器件新的研究成果，加大国内对SiC功率MOSFET器件研究和投入，填补国内SiC器件在功率领域研究的空白。
二、SiC基功率器件的研究意义
SiC半导体材料具有宽带隙、高饱和漂移速度、高热导率、高临界击穿电场等突出优点，特别适合制作大功率、高压、高温、抗辐照电子器件。由于对Si基器件研究时间较长，其结构设计完善，工艺成熟，器件特性的提高和改善达到了理论极限。随着新半导体材料的SiC出现，起初人们急于想知道新材料对器件性能带来的影响，就简单的将新材料转移到Si器件结构上，器件结构没有进行任何优化，结果大多Si的器件都能够在SiC上制造出来，部分器件特性令人欣喜，并得到广泛应用。近些年，国内外对SiC器件的研究突飞猛进，提出了多种先进的SiC器件结构，其各种特性远远超过Si器件。随着SiC衬底材料和器件制造工艺如：外延、欧姆接触、氧化及反应离子刻蚀（RIE）等技术上取得重大进展，SiC在各类新材料中脱颖而出，各种SiC功率器件的研究和开发蓬勃开展起来。
以上是毕业论文开题文献，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
