Dresden 2011 – scientific programme

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 4: Carbon: Diamond, Nanotubes, and Graphene

HL 4.5: Talk

Monday, March 14, 2011, 11:15–11:30, POT 251

Entwicklung und Simulation von SiC-Thyristoren mit integrierter Amplifying-Gate-Struktur — •Korbinian Kaltenecker und Jens-Peter Konrath — Dt.-Frz. Forschungsinstitut Saint-Louis, 5 rue du General Cassagnou, F-68301 Saint-Louis, France

Siliziumcarbid (SiC) hat als Halbleitermaterial bezüglich seiner elektrischen und physikalischen Eigenschaften viele Vorteile gegenüber Silizium. Aufgrund des höheren Bandabstands, der hohen Durchbruchfeldstärke und der guten Wärmeleitfähigkeit werden SiC-Bauteile besonders im Bereich der Leistungsanwednungen entwickelt. Ein typisches Bauteil aus SiC, an dessen Umsetzung in diesem Gebiet gearbeit wird, ist der Thyristor. Zur Zeit sind Thyristoren mit einer Sperrspannung von bis 6 kV kommerziell verfügbar. Bauteile mit bis zu 12 kV Sperrspannung, die mit Pulsströmen größer 10 kA und Pulsweiten von bis zu mehreren Mikrosekunden betrieben werden können, sind Gegenstand der Forschung. Hinsichtlich der Verbesserung der Qualität und Größe der SiC-Wafer, ist nun die Entwicklung großflächiger Thyristoren möglich geworden. Die Integration einer Amplifying-Gate-Struktur in den Thyristor (AGT) ist für großflächige, auf Silizium basierenden Thyristoren ein standartmäßiges Verfahren, um den notwendigen Gate-Strom zum Anschalten des Bauteils klein zuhalten, die Zündgeschwindigkeit zu erhöhen und eine homogene Zündausbreitung zu erreichen. Dieses Verfahren soll nun auf SiC-Bauteile übertragen werden. Wir stellen hier die Realisierung von AGTs, erste experimentelle Resultate, sowie Ergebnisse der Simulation eines solchen Bauteils vor.