A. Summary of Model Parameters



Table A.1: Summary of $ \alpha $-SiC model parameters.
4H-SiC 6H-SiC
SYMBOL UNIT $ n$ $ p$ $ n$ $ p$
BAND STRUCTURE
m $ _{\nu}^{\ast}$ 1 0.39 0.82 0.71 0.80
C $ _{\nu}^\mathrm{BGN}$ eV $ 2.0\times 10^{-2}$ $ 9.0\times 10^{-3}$ $ 9.0\times 10^{-3}$ $ 9.0\times 10^{-3}$
N $ _{\nu}^\mathrm{BGN}$ cm$ ^{-3}$ $ 1.0\times
10^{17}$ $ 1.0\times
10^{17}$ $ 1.0\times
10^{17}$ $ 1.0\times
10^{17}$
$ E_{g}^{T_{0}}$ eV 3.265 3.023
$ \alpha ^{E_{g}}$ eV/K $ 3.3\times 10^{-2}$ $ 3.3\times 10^{-2}$
$ \beta ^{E_{g}}$ K $ 1.0\times 10^{5}$ $ 1.0\times 10^{5}$
CARRIER MOBILITY
$ \mu_{\nu\perp}/\mu_{\nu\parallel}$ 1 0.8 1 5 1
$ \mu _{\nu\perp,300}^\mathrm{max}$ cm$ ^2$/Vs 950 125 420 100
$ \mu _{\nu\perp,300}^\mathrm{min}$ cm$ ^2$/Vs 40 16 30 6.8
$ N_{\nu}^{\mathrm{ref}}$ cm$ ^{-3}$ $ 1.94\times 10^{17}$ $ 1.76\times 10^{19}$ $ 1.1\times 10^{18}$ $ 2.1\times 10^{19}$
$ \alpha_{\nu}^{\mu}$ 1 0.61 0.34 0.59 0.31
$ \beta_{\nu}^{\mu}$ 1 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5
$ \gamma_{\nu}^{\mu}$ 1 -2.4 -2.15 -2.5 -2.15
ELECTRON SATURATION VELOCITY
$ v_{\nu,300}^{\mathrm {sat}}$ cm/s $ 2.2\times 10^{7}$ - $ 1.9\times 10^{7}$ -
$ \alpha _{\nu,300}^\mathrm{sat}$ 1 1.2 - 1.7 -
$ \delta_{\nu}^\mathrm{sat}$ 1 -0.44 - -1.0 -
$ \beta _{\nu}^\mathrm{sat}$ 1 1.0 - 1.25 -



Table A.2: Summary of additional $ \alpha $-SiC model parameters.
4H-SiC 6H-SiC
SYMBOL UNIT $ n$ $ p$ $ n$ $ p$
GENERATION AND RECOMBINATION
$ N_{\nu}^\mathrm{SRH}$ cm$ ^{-3}$ $ 6.0\times 10^{17}$ $ 3.0\times 10^{17}$ $ 6.0\times 10^{17}$ $ 3.0\times 10^{17}$
$ \gamma_{\nu}^\mathrm{SRH}$ 1 0.3 0.3 0.3 0.3
$ \tau_{\nu}^\mathrm{max}$ s $ 1.0\times 10^{-7}$ $ 2.0\times 10^{-8}$ $ 1.0\times 10^{-7}$ $ 2.0\times 10^{-8}$
$ C^\mathrm{AU}_{\nu}$ cm$ ^{6}$/s $ 3.0\times 10^{-29}$ $ 3.0\times 10^{-29}$ $ 3.0\times 10^{-29}$ $ 3.0\times 10^{-29}$
$ a_{\nu}$ cm$ ^{-1}$ $ 3.44\times 10^6$ $ 3.5\times 10^6$ $ 1.66\times 10^6$ $ 2.5\times 10^6$
$ b_{\nu}$ V/cm $ 2.58\times 10^7$ $ 1.7\times 10^7$ $ 1.27\times 10^7$ $ 1.48\times 10^7$
$ \hbar \omega_{op}$ meV 106 106
INCOMPLETE IONIZATION
$ \Delta E_\mathrm{d,a}$ meV
N $ _{\mathrm h}$: $ 50\pm 5$
N $ _{\mathrm k}$: $ 90\pm 5$
Al: $ 220\pm 20$
B: $ 330\pm 30$
N $ _{\mathrm h}$: $ 80\pm 5$
N $ _{\mathrm k_1}$: $ 140\pm 5$
N $ _{\mathrm k_2}$: $ 145\pm 5$
Al: $ 220\pm 20$
B: $ 330\pm 30$
g $ _\mathrm{D,A}$ 1 2 4 2 4
DIELECTRIC AND THERMAL PROPERTIES
$ \varepsilon_{\perp}/\varepsilon_{\parallel}$ 1 9.76/9.98 9.66/10.03
$ \kappa_{\perp}/\kappa_{\parallel}$ 1 0.7 0.7
A$ _{c}$ Jkg$ ^{-1}$K$ ^{-1}$ 1026 1026
B$ _{c}$ Jkg$ ^{-2}$K$ ^{-1}$ 0.201 0.201
C$ _{c}$ Jkg$ ^{-3}$K$ ^{-1}$ 0 0
D$ _{c}$ Jkg$ ^{-1}$K $ -3.66\times 10^{7}$ $ -3.66\times 10^{7}$
A$ \kappa$ cmKW$ ^{-1}$ $ 2.5\times 10^{-3}$ $ 2.5\times 10^{-3}$
B$ \kappa$ cmW$ ^{-1}$ $ 2.75\times 10^{-4}$ $ 2.75\times 10^{-4}$
C$ \kappa$ cm/KW$ ^{-1}$ $ 1.3\times 10^{-6}$ $ 1.3\times 10^{-6}$
$ \kappa_0$ W/cmK 4.9 4.9
$ \alpha^\kappa$ 1 -1.5 -1.5
METAL-SEMICONDUCTOR CONTACT
$ A^*$ Acm$ ^{-2}$K$ ^{-2}$ 146 - 72 -
$ {\mathrm{q}}\,\chi$ eV 4.17 - 4.15 -
$ {\mathrm{q}}\,\phi_{\mathrm{m}}$ eV Ti:  4.28                              Ni:  5.10                              Au:  5.15
$ {\mathrm{q}}\,\phi_{\mathrm{B}}$(Si) eV Ti:  1.12                              Ni:  1.69                              Au:  1.81
$ {\mathrm{q}}\,\phi_{\mathrm{B}}$(C) eV Ti:  1.25                              Ni:  1.87                              Au:  2.07


T. Ayalew: SiC Semiconductor Devices Technology, Modeling, and Simulation