[经验] 浅析SiC-MOSFET

SiC-MOSFET 是碳化硅电力电子器件研究中最受关注的器件。成果比较突出的就是美国的Cree公司和日本的ROHM公司。在国内虽有几家在持续投入，但还处于开发阶段, 且技术尚不完全成熟。从国内应用看，未来非常广泛且前景被看好。与圈内某知名公司了解到，一旦国内品牌谁先成功掌握这种技术，那它就会呈暴发式的增加。
在Si材料已经接近理论性能极限的今天，SiC功率器件因其高耐压、低损耗、高效率等特性，一直被视为“理想器件”而备受期待。然而，相对以往的Si材质器件，SiC功率器件在性能与成本间的平衡以及其对高工艺的需求，将成为SiC功率器件能否真正普及的关键。
     
近年来，随着国内多品牌的进入，SiC技术的门槛变得越来越低，价格也在逐步下降，应用领域也在慢慢扭转被海外品牌一统天下的局面。据统计，目前国内多家龙头企业已开始尝试与内资品牌合作。而SiC-MOSFET, 当前国内品牌尚不具备竞争优势。

碳化硅MOS的结构
碳化硅MOSFET（SiC MOSFET）N+源区和P井掺杂都是采用离子注入的方式，在1700℃温度中进行退火激活。一个关键的工艺是碳化硅MOS栅氧化物的形成。由于碳化硅材料中同时有Si和C两种原子存在，需要非常特殊的栅介质生长方法。其沟槽星结构的优势如下（图片来源网络）：

      

平面vs沟槽

SiC-MOSFET采用沟槽结构可最大限度地发挥SiC的特性。相比GAN, 它的应用温度可以更高。