4H-SiC基半超结VDMOSFET单粒子效应加固研究

作者：刘忠永; 蔡理; 刘保军; 刘小强

来源：电力电子技术, 2017, 51(09): 64-67.

• 垂直双扩散金属氧化物半导体效应管
• 单粒子效应

研究了"高K栅"介质HfO2和电荷失配对4H-碳化硅(SiC)基半超结垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDMOSFET)单粒子烧毁(SEB)和单粒子栅穿(SEGR)效应的影响,并给出了一种加固结构。研究结果表明,HfO2介质的应用对器件SEB效应没有影响,但栅氧化层电场峰值降低了83%,对SEGR效应有加固作用。结合HfO2介质层和增加沟道掺杂浓度两种方法的加固结构,在不影响器件阈值电压的同时,器件的SEB闽值电压为1 290 V,提高了28%;栅氧化层的电场峰值为2.2×106V/cm,降低了80%。当N柱区掺杂浓度大于P柱区时,器件的抗SEB能力有所增强,但N柱区掺杂浓度小于P柱区时,器件的抗SEB能力减弱。

• 单位
  空军工程大学理学院