Modeling the Abnormal Behavior of the 6H-SiC Schottky Diode Using Lambert W Function

Abstract

Проведено електричне дослідження Ni i Ti металевих контактів Шотткі на епітаксійних шарах n-6H-SiC методом вольт-амперної характеристики. Ni/6H-SiC демонструє неоднорідну поведінку висоти бар'єру. Модель термоелектронної емісії поєднується з функцією Ламберта, щоб отримати явну форму рівняння Шотткі, а також визначити кількість гілок, необхідних для моделювання аномальної поведінки. Неоднорідну висоту бар'єру для досліджуваного переходу Ni/6H-SiC можна відтворити за допомогою моделі, що включає дві гілки Шотткі, які дають низький (L) і високий (H) бар'єри Шотткі ( L ϕbn = 0,92 еВ; H ϕbn = 1,56 еВ), а також низький і високий коефіцієнти ідеальності (nL = 1,93; nH = 1,23).

Electrical study of Ni and Ti metals of Schottky contacts on n-6H-SiC epitaxial layers is performed, by current-voltage (I-V) characterization. Ni/6H-SiC shows inhomogeneous barrier height behavior. Thermionic emission model is coupled with the Lambert function to obtain an explicit form of the Schottky equation as well as to specify the number of branches necessary for modeling the abnormal behavior. The inhomogeneous barrier height for the investigated Ni/6H-SiC junction can be reproduced by a model that includes two Schottky branches, which give a low (L) and a high (H) Schottky barriers ( L ϕbn = 0.92 eV, H ϕbn = 1.56 eV), as well as give a low and a high ideality factors (nL = 1.93, nH = 1.23).