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4H-SiC周质外延生长及器件研究的开题报告

一、研究背景

晶体管是重要的电子元器件，是数字电路和大功率电源控制中的核心器件。而在高温、高频、高压、高辐射场等恶劣环境下，硅材料的性能不能满足需求。此时，4H-SiC材料的性能卓越，且在高温、高电压、高辐射等环境下具有良好的稳定性和抗干扰能力，因此，越来越多的研究关注于4H-SiC材料的开发和应用。

本研究将探讨4H-SiC周质外延生长及器件的研究，旨在提高4H-SiC晶体管的性能，提高其在高温、高压、高频等场合下的应用效果，扩大4H-SiC在半导体市场的应用范围。

二、研究内容

本研究主要包括两个方面的内容：4H-SiC周质外延生长和4H-SiC晶体管制备。

1.4H-SiC周质外延生长

（1）介质：氧化铝

（2）反应气氛：SiH4、C3H8和H2

（3）反应条件：温度为1600℃，压力为200Torr，反应时间为24小时。

（4）通过改变反应条件，比如反应气氛和反应时间，来优化4H-SiC晶体的品质。

2.4H-SiC晶体管制备

（1）制备4H-SiC材料片

（2）制备金属接触层

（3）沉积金属氧化物门极或栅极

（4）利用微影和蚀刻技术制作源漏极

（5）制作完整的4H-SiC晶体管器件并测试

三、研究意义

本研究的意义在于：

1.提高4H-SiC晶体管的性能，优化其在高温、高压、高频等环境下的应用效果；

2.探索4H-SiC周质外延生长技术，为4H-SiC材料的研究提供更多的制备手段；

3.扩大4H-SiC在半导体市场的应用范围，从而促进半导体产业的发展。