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基于4H-SiC肖特基二极管的极端温度传感器高温工作极限评估

DOI：10.1109/JSEN.2018.2883544 期刊：IEEE Sensors Journal 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 我们基于肖特基二极管（SD）建立了用于计算二极管温度传感器（DTS）参数的简化理论模型。所考虑的二极管的电流流动机制以过势垒热电子发射为主导。确立了此类DTS的基本电物理参数之间的定性关联，推导出了DTS极限高温参数的表达式。通过采用镍/碳化硅（4H型）肖特基接触的DTS测试样品验证了理论结果。研究表明，该类DTS的物理高温工作极限（>1250K）超过了基于硅、砷化镓、铝镓砷p-n结的商业DTS，且基于SD的DTS本身展现出显著更低的能耗。
作者： Vasily A. Krasnov，Stanislav V. Shutov，Sergey Yu. Yerochin，Oleksii M. Demenskyi
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为了从实验和理论两方面研究肖特基二极管（SD）的电学与电物理参数特性以及肖特基接触基本参数对基于4H-SiC肖特基二极管的二极管温度传感器（DTS）样品高温工作极限值（TM）的影响，并确定TM的极限值及与之对应的极限正向电流。

研究成果

基于肖特基接触Me/n-SiC(4H)且电流流动以过势垒热电子发射为主导的DTS，有望成为商用硅p-n结DTS的替代方案，可提供显著更高的高温工作极限和更低的功耗。所开发的模型能够计算SD DTS的基本参数和特性，为高温半导体器件的进一步发展奠定了基础。

研究不足

该研究聚焦于基于肖特基二极管的分布式温度传感系统，其电流流动主要由过势垒热电子发射主导。研究未探讨这些发现对其他类型二极管或电流流动机制的适用性。此外，实验验证仅限于特定温度和电流范围。

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