4H-SiC二极管辐射损伤的TCAD建模
仪器与探测器
2024-11-06 v3
摘要
硅碳化物（SiC）相对于硅具有更大的载流子饱和速度、带隙和热导率等优势，使其成为引人注目的探测器材料。尽管当前的材料参数和模型足以用于TCAD模拟未受辐射影响的4H-SiC器件，但尚无模型可准确预测因辐射诱导缺陷作为捕获器和复合中心导致的性能衰减。尽管不断努力表征4H-SiC中缺陷的引入和本质，但已发表的结果常常相互矛盾。本工作基于对50 μm 4H-SiC垫二极管的测量，构建了TCAD模拟的批量辐射损伤模型，辐射通量范围为5×10^14 n_eq/cm^2至1×10^16 n_eq/cm^2。该模型准确预测了内部电压偏移，如探测器电容的平坦化、在正偏压条件下电荷收集效率（CCE）和信号检测能力的降低。模型进一步引入EH_4缺陷簇作为主要的寿命消耗因素，并强化EH_{6,7}深层缺陷为杂质型的假设。
引用
@article{arxiv.2407.11776,
title = {TCAD modeling of radiation-induced defects in 4H-SiC diodes},
author = {Philipp Gaggl and Jürgen Burin and Andreas Gsponer and Simon Emanuel Waid and Richard Thalmeier and Thomas Bergauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.11776},
year = {2024}
}
备注
Proceeding of a Poster talk at the 16th Pisa Meeting on Advanced Detectors