6.5 kV,5 A 4H-SiC 功率 DMOSFET器件

作者：杨立杰^*; 李士颜; 刘昊; 黄润华; 李赟; 柏松

来源：固体电子学研究与进展, 2019, 39(02): 81-85.

DOI：10.19623/j.cnki.rpsse.2019.02.002

• SiC功率双注入金属氧化物半导体场效应晶体管
• 阻断电压
• 比导通电阻

报道了在60μm厚、掺杂浓度1.3×1015 cm-3的外延层上制备4H-SiC功率DMOSFET器件的研究结果。器件击穿电压大于6.5 kV,导通电流大于5 A,相对于之前的报道结果,器件导通能力提升了25倍。器件采用由55根环组成的,450μm宽的浮空场限环作为器件终端结构。通过1 250°C热氧化工艺和NO退火技术,完成器件栅介质层制备。通过横向MOSFET测试图形,提取器件峰值有效沟道迁移率为23 cm2/(V·s)。器件有源区面积为0.09 cm2,在栅极电压20 V、室温下,器件比导通电阻为50 mΩ·cm2。在漏极电压6.5 kV时,器件漏电流为6.0μA,对应器件漏电流密度为30μA·cm-2。基于此设计结构,通过设计实验,提取了SiC DMOSFET器件中电阻比例组成。