TMBS是“Trench MOS Barrier Schottky”的缩写,中文意思是沟槽式MOS势垒肖特基。肖特基二极管凭借其极低的正向导通压降(VF)和几乎为零的反向恢复时间(Trr),在现代电子技术中占据举足轻重的地位。TMBS器件结构与平面肖特基二极管相比,就是在外延层表面多了一些刻蚀出来的沟槽,沟槽里填充导电材料(通常是多晶硅)。通过干法刻蚀在N-外延层表面形成深沟槽,深度、宽度、间距等参数直接决定了电荷耦合效应的强度和电场分布,沟槽的深度通常需要大于零偏置时的耗尽区宽度。槽内填充重掺杂N型多晶硅,内壁有SiO2介质层隔离。
肖特基二极管是基于肖特基接触原理开发出来的,TMBS相比于普通平面肖特基多了一个电荷耦合效应,因此在反向耐压时原理有所不同。电荷耦合效应的存在可以在保持器件耐压的同时增加外延掺杂浓度(N-漂移区),降低肖特基二极管正向压降。沟槽结构通过电荷耦合效应,将电场峰值从肖特基结表面转移到器件内部,降低了金属-半导体界面的电场强度。镜像力对势垒高度的影响也随之减小,从而显著抑制了由该效应引起的漏电流。
特性 | 平面结构 | 沟槽结构 |
核心结构 | 平坦的金属-半导体接触 | 平坦的金属-半导体接触+MOS结构 |
电场分布 | 表面集中,三角形分布 | 内部峰值,矩形分布 |
击穿电压 | 较低,受限于表面电场 | 显著提高,电荷耦合效应 |
反向漏电流 | 较高,镜像力效应显著 | 显著降低,电场屏蔽 |
正向压降 | 高压下较高 | 显著降低 |


