4H-SiC 低增益雪崩二极管的设计与仿真：带沟槽隔离
仪器与探测器
2025-10-17 v1
摘要
我们提出设计和仿真一种 30 厚的 4H-SiC 低增益雪崩二极管（LGAD），以高电压工作为优化目标。2.4 厚的外生生长增益层实现了最高可达 1 kV 反向偏置下的受控内部放大，同时在 500 V 以下实现完全耗尽。仿真包括 I-V、C-V 和增益特性，使用 Synopsys Sentaurus TCAD 进行，基于准一维几何结构，并通过增益层参数的工艺相关变异进行验证。为确保高电压稳定性和 proper 边缘终止，设计了一种结合深刻沟槽和深 掺杂终止扩展（JTE）植入的护栏结构。TCAD 仿真通过改变护栏结构尺寸，得到优化设计，击穿电压超过 2.4 kV。相应的晶圆制程目前正在 IMB-CNM，巴塞罗那加工中。
引用
@article{arxiv.2510.14531,
title = {Design and simulation of a 4H-SiC low gain avalanche diode with trench-isolation},
author = {Sebastian Onder and Philipp Gaggl and Jürgen Burin and Andreas Gsponer and Matthias Knopf and Simon Waid and Neil Moffat and Giulio Pellegrini and Thomas Bergauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14531},
year = {2025}
}