衛(wèi)光科技李樸：600V超結(jié)MOSFET器件研究

近日，“2023功率與光電半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)及集成應(yīng)用論壇”于西安召開(kāi)。論壇由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）指導(dǎo)，西安交通大學(xué)、極智半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（www.casmita.com）、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主辦，西安電子科技大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟人才發(fā)展委員會(huì)、全國(guó)半導(dǎo)體應(yīng)用產(chǎn)教融合（東莞）職業(yè)教育集團(tuán)聯(lián)合組織、西安和其光電股份有限公司等單位協(xié)辦。

期間，“平行論壇1：功率半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)及集成應(yīng)用”上，西安衛(wèi)光科技有限公司器件研究中心工程師李樸帶來(lái)《600V超結(jié)MOSFET器件研究》的主題報(bào)告。詳細(xì)分享了600V 超結(jié)MOSFET研究過(guò)程與成果。

報(bào)告中介紹，隨著功率半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，當(dāng)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)和航空電子等領(lǐng)域中時(shí)，低導(dǎo)通壓降能夠縮小整機(jī)的冷卻系統(tǒng)，從而降低整機(jī)尺寸和成本，所以用戶對(duì)器件的導(dǎo)通電阻提出了更高的要求。

而傳統(tǒng)功率MOSFET中擊穿電壓與導(dǎo)通電阻的關(guān)系，始終被限制在了“硅限”2.5次方，難以克服。為了能突破發(fā)展瓶頸，“超結(jié)理論”應(yīng)運(yùn)而生，極大的推動(dòng)了功率半導(dǎo)體的發(fā)展。基于超結(jié)理論的器件能夠在保證擊穿電壓的同時(shí)，進(jìn)一步提高N柱區(qū)摻雜濃度，從而減小通態(tài)電阻，將擊穿電壓與通態(tài)電阻的限制關(guān)系優(yōu)化到1.3次方。

報(bào)告對(duì)SJMOS的基本工作原理進(jìn)行分析，進(jìn)而利用仿真軟件對(duì)600V SJMOS的元胞區(qū)工藝進(jìn)行工藝仿真，并對(duì)其擊穿電壓、導(dǎo)通電阻、閾值進(jìn)行了優(yōu)化。最終得到元胞區(qū)仿真擊穿電壓722V，閾值電壓3.04V，特征導(dǎo)通電阻27mΩ?cm2。