О защите высоковольтных мезаструктурных 4$H$-SiC-приборов от поверхностного пробоя: прямая фаска

Рассматриваются перспективы защиты высоковольтных 4$H$-SiC-приборов от краевого пробоя путем формирования мезаструктур с наклонными стенками, образующими прямую фаску. Проведено численное моделирование пространственного распределения электрического поля в высоковольтных ($\sim$1500 В) обратносмещенных мезаэпитаксиальных 4$H$-SiC $p^{+}$–$p$–$n_{0}$–$n^{+}$-диодах. Показано, что снятие прямой фаски под углами менее 10$^\circ$ от плоскости $p$–$n_{0}$-перехода позволяет в несколько раз уменьшить краевое поверхностное поле по сравнению с полем в объеме. Для 4$H$-SiC-диодов с $p^{+}$–$n_{0}$–$n^{+}$-структурой, диодов Шоттки с $n_0$-базой, биполярных $n^{+}$–$p$–$n_{0}$-транзисторов предлагается комбинированный способ защиты – имплантация бора в периферийную область приборов в сочетании с формированием прямой фаски. Кратко рассматривается возможность изготовления мезаструктур с наклонными стенками с помощью фотолитографии и сухого травления карбида кремния.