“清華電機”消息，近日，第37屆功率半導體器件和集成電路國際會議(International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs, ISPSD)舉辦，電機系先進電能變換與電氣化交通系統團隊的研究論文“The Latest Fabrication and Experimental Results of 1.2 kV Split-Gate 4H-SiC MOSFET with P+ Buffer”在大會上發(fā)表，向全球同行展示了清華大學在功率半導體領域的最新研究成果。
論文第一作者為電機系2023級博士研究生陳禹志，通訊作者為鄭澤東副教授。這是清華大學首次以第一完成單位在ISPSD會議發(fā)表論文。
圖片來源：清華電機
碳化硅金屬氧化物半導體場效應晶體管(SiC MOSFET)因其高壓、高頻、低導通損耗等優(yōu)異特性，已為新能源汽車、可再生能源發(fā)電、智能電網等多個領域帶來變革。為了進一步提高SiC MOSFET的開關速度與可靠性，鄭澤東老師研究團隊提出了一種集成P+緩沖層的分裂柵極SiC MOSFET新結構(SG-PB-MOS)，并成功完成了1200V/80mΩ等級器件的流片制備與實驗驗證。
該結構通過在元胞JFET區(qū)中集成P+緩沖注入層，利用電荷耦合效應，顯著優(yōu)化了器件性能：柵氧電場強度峰值降低32.6%，短路耐受時間提升26.8%，器件柵漏電容減小64.3%，衡量器件高頻性能的高頻優(yōu)值(HF-FOM)提升達3.01倍。
在與采用相同版圖布局的國際廠商Wolfspeed C2M 1200V/80mΩ系列產品的對比測試中，電機系團隊研發(fā)的器件展現出更優(yōu)的動態(tài)性能，其柵極開關速度顯著提升。與此同時，該器件結構兼容已有工藝平臺，流片良率高達94%，展現出良好的工程應用潛力，為高效、高可靠、高功率密度碳化硅基變換器提供了創(chuàng)新解決方案。目前，相關核心技術已申請國家發(fā)明專利。
（集邦化合物半導體整理）
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