住友电工试制SiC MOSFET,采用V形沟槽提高迁移率
住友电气工业试制出了在栅极部分形成V形沟槽的SiC MOSFET,并在SiC相关国际学会“ICSCRM 2013”(2013年9月29日~10月4日在日本宫崎县举行)上发表了相关演讲。在栅极部分形成沟槽的普通沟道型MOSFET,其沟槽侧面与元件表面垂直,而住友电工的试制品的沟槽为V字形,沟槽侧面与元件表面呈倾斜状态。
V形沟槽的特点在于,把阈值电压保持在实用水平的同时还能减小导通电阻。在SiC MOSFET中,阈值电压的提高与导通电阻的降低通常呈此消彼长的关系。采用可提高阈值电压的设计时,载流子迁移率会下降,导通电阻增大。而V形沟槽的侧面是容易提高载流子迁移率的晶体面,因此便于减小导通电阻。
此外,与普通的沟道型SiC MOSFET相比,采用V形沟槽更容易制造。因为“通过热化学蚀刻容易加工出整齐的V形沟槽”(住友电气工业的SiC技术人员)。普通的沟道型是利用离子蚀刻来形成沟槽,因此很难将沟槽加工成想要的形状。
在ICSCRM 2013上,住友电工公布了耐压730V和耐压1.7kV的元件的特性。730V产品的阈值电压为2.4V,导通电阻为3.6mΩcm2(演讲编号:Tu-P-45)。1.7kV产品的阈值电压为2.6V,导通电阻为3.5mΩcm2(演讲编号:We-1A-5)。
另外,1.7kV产品为了减轻V形沟槽底面的电场集中效应,在V形沟槽下方设置了p型层。(记者:根津 祯,《日经电子》)
V形沟槽的特点在于,把阈值电压保持在实用水平的同时还能减小导通电阻。在SiC MOSFET中,阈值电压的提高与导通电阻的降低通常呈此消彼长的关系。采用可提高阈值电压的设计时,载流子迁移率会下降,导通电阻增大。而V形沟槽的侧面是容易提高载流子迁移率的晶体面,因此便于减小导通电阻。
此外,与普通的沟道型SiC MOSFET相比,采用V形沟槽更容易制造。因为“通过热化学蚀刻容易加工出整齐的V形沟槽”(住友电气工业的SiC技术人员)。普通的沟道型是利用离子蚀刻来形成沟槽,因此很难将沟槽加工成想要的形状。
在ICSCRM 2013上,住友电工公布了耐压730V和耐压1.7kV的元件的特性。730V产品的阈值电压为2.4V,导通电阻为3.6mΩcm2(演讲编号:Tu-P-45)。1.7kV产品的阈值电压为2.6V,导通电阻为3.5mΩcm2(演讲编号:We-1A-5)。
另外,1.7kV产品为了减轻V形沟槽底面的电场集中效应,在V形沟槽下方设置了p型层。(记者:根津 祯,《日经电子》)
来源:技术在线
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