微電子所在SiC MOSFET器件研制方面的進(jìn)展

　近日，中科院微電子研究所微波器件與集成電路研究室（四室）碳化硅電力電子器件研究團(tuán)隊(duì)在SiC MOSFET器件研制方面取得重要進(jìn)展，成功研制出1200V/15A、1700V/8A SiC MOSFET器件。
　　碳化硅（SiC）是第三代半導(dǎo)體材料，具有禁帶寬度大、臨界擊穿場強(qiáng)高、熱導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn)，是制作高壓、大功率半導(dǎo)體器件的理想材料。碳化硅電力電子器件，特別是SiC MOSFET器件是下一代高效電力電子器件技術(shù)的核心。
　　碳化硅電力電子器件研究團(tuán)隊(duì)基于微電子所4英寸硅工藝平臺，對SiC MOS界面態(tài)來源與調(diào)控機(jī)理等開展了深入研究，開發(fā)了SiC柵氧化和氮化的柵介質(zhì)工藝，將MOS柵電容的CV平帶電壓從3V左右降低到小于0.2V，成功 研制出1200V和1700V SiC MOSFET器件（如圖1所示）。圖2所示為1200V/15A SiC MOSFET器件，輸出電流在VDS=10V，VGS=22V時為10A，在VDS=20V時達(dá)到15A，反向耐壓在漏電流為100nA時為1353V。 圖3所示為1700V/8A SiC MOSFET器件，輸出在VDS=5V，VGS=22V時為5A，在VDS=13V時達(dá)到8A，反向耐壓在漏電流為20nA時可達(dá)1900V。SiC MOSFET器件的成功研制為更高性能及IGBT等新型結(jié)構(gòu)碳化硅電力電子器件的研發(fā)奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。
　　該項(xiàng)目得到國家自然科學(xué)基金資助，并獲得微電子所與南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司共建的新型電力電子器件聯(lián)合研發(fā)中心項(xiàng)目支持。
　　
　　圖1 研制的1200V和1700V SiC MOSFET芯片照片
　　
　　圖2 1200V/15A SiC MOSFET器件特性曲線
　　
　　圖3 1700V/8A SiC MOSFET器件特性曲線
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