10 kV SiC LBD-MOSFET结构设计与特性研究

作     者：文译 陈致宇 邓小川 柏松 李轩 张波 WEN Yi;CHEN Zhi-yu;DENG Xiao-chuan;BAI Song;LI Xuan;ZHANG Bo

作者机构：电子科技大学电子科学与工程学院成都610054 电子科技大学广东电子工程信息研究院广东东莞523808 南京电子器件研究所宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室南京210016 

基　　金：国家科技重点研发计划(2017YFB0102302) 广东省自然科学基金(2019A1515012085) 

出 版 物：《电子科技大学学报》 (Journal of University of Electronic Science and Technology of China)

年 卷 期：2021年第50卷第4期

页      码：520-526页

摘      要：针对SiC MOSFET体二极管双极退化效应,该文提出了一种集成低势垒二极管的10 kV SiC MOSFET器件新结构(LBD-MOSFET)。该结构通过在一侧基区上方注入N阱,降低了漏源间的电子势垒,从而在元胞中形成一个低势垒二极管(LBD)。当LBD-MOSFET在第三象限工作时,低的电子势垒使LBD以更低的源漏电压开启,有效避免了体二极管开通所导致的双极退化效应。二维数值分析结果表明,SiC LBD-MOSFET的击穿电压达13.5 kV,第三象限开启电压仅为1.3 V,相比传统结构降低48%,可有效降低器件第三象限导通损耗。同时,由于LBD-MOSFET具有较小的栅漏交叠面积,其栅漏电容仅为1.0 pF/cm^(2),器件的高频优值为194 mΩ·pF,性能相比传统结构分别提升了81%和76%。因此,LBD-MOSFET适用于高频高可靠性电力电子系统。

主 题 词：击穿电压 栅漏电容 低势垒 碳化硅 第三象限 

学科分类：080903[080903] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.12178/1001-0548.2021084

馆 藏 号：203104516...