平面栅SiC MOSFET设计研究

碳化硅MOSFETs开关速率快,耐压高,在逆变器应用领域前景广阔。平面栅MOSFETs因其成熟的工艺是最先被商业化的器件。在平面栅MOSFETs的设计中,降低导通电阻和提高芯片的电流密度是重要的开发目标。基于自主研制的1200 V及1700 V SiC MOSFETs,研究了载流子扩展层技术、JFET注入技术以及元胞结构对器件电学特性的影响。测试结果表明采用方形元胞设计的SiC MOSFET的电流明显大于采用条形元胞设计的电流,JFET注入对阈值电压的影响比载流子扩展层技术更小。

新结构MOSFET

和传统平面结构MOSFET相比,新结构MOSFET具有更好的性能(如改善的沟道效应(SCE),理想的漏诱生势垒降低效应(DIBL)和亚阈值特性)和更大的驱动电流等。文章主要介绍了五种典型的新结构MOSFET,包括平面双栅MOSFET、FinFET、三栅MOSFET、环形栅MOSFET和竖直结构MOSFET。随着MOSFET向亚50nm等比例缩小,这些新结构器件将大有前途。