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采用不同结晶构造,SiC MOSFET以低价实现高性能

发布时间: 2011-12-26

    一个是SiC基板价格昂贵,另一个是沟道迁移率较低。沟道迁移率较低的话,沟道电阻就会变大。即使是以低损耗为特点的SiC,因沟道电阻而造成的电力损耗也是进一步提高性能的一大难点。
    豪雅(HOYA)公开了有助于解决这两个课题的研发成果。具体为利用带有3C型结晶构造的SiC试制出的MOSFET.目前已经投产的SiC制功率元件,大多采用4H型结晶。3C型SiC可在Si基板上结晶生长,因此适合用来减小材料成本、扩大基板口径。由此有望实现低成本化。生长法采用生长速度较快的气相法,因此有助于提高生产率。
    如果以3C型SiC来制造MOSFET,还有望获得较高的沟道迁移率。原因是栅极氧化膜的界面质量会得到提高,捕获流经沟道的电子的界面态会降低。pcb抄板实际上,豪雅已经试制出了沟道迁移率在室温下最大为370cm2/Vs,是4H型3倍以上的MOSFET。即使将试制品的接合温度提高至300℃,也可保持178cm2/Vs的沟道迁移率。
    虽然3C型的沟道迁移率高于4H型,但另一方面3C型的带隙仅为2.3eV左右,比4H型小约1eV,难以提高耐压。要想制作与4H型具有相同耐压的元件,就必须增大外延层的厚度,而这样一来外延层的电阻就会增大。此前即使提高沟道迁移率、降低沟道电阻,整个元件的电阻值也会变高。因此,豪雅认为3C型MOSFET适合在低于600V的低耐压下使用。
    豪雅将推进研发采用3C型SiC的MOSFET,但该公司尚无上市元件的计划。只是计划销售3C型SiC基板。豪雅致力于MOSFET研发是为了证明3C型SiC的有用性,从而扩大销售。目前正在样品供货3英寸的产品,计划进一步实现大口径化。

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