實現高電流密度和高擊穿電壓的深超結SiC二極管 (ARD/261)

興華半導體工業有限公司
芯高科技

與硅材料相比，SiC具有高開關頻率，高導熱能力以及高阻斷電壓等方面的優勢，因此被看作最有前景的大功率電力電子器件的半導體材料。雖然目前在中低壓應用範圍(650V & 1200V)，市場上已有可用的SiC二極管產品，然而，當傳統的結構被擴展到高壓應用時(1700V或更高)，迅速增大的開態電阻會嚴重限制正向電流密度，因此需要增大芯片面積而導致成本增加。因此，我們需要一種新結構，可以在高擊穿電壓下獲得足夠高的正向電流密度。 超級結結構可以很好的優化開態電阻和反向擊穿電壓的關係，因而有希望突破SiC材料本身的限制。本項目提出一個結合了溝槽結構和深注入超級結的SiC超級結二極管。與傳統的肖特基勢壘二極管（SBD）或者混合二極管（MPS）相比，新結構有希望獲得更高的反向擊穿電壓而不會犧牲正向電流密度。相應設計和工藝也可以擴展到JFET和MOSFET的製造中。本項目的成功不僅將獲得SiC二極管技術的突破，也會將SiC半導體工業引入香港。