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半导体技术2025年第11期:一种新型阶梯栅多沟道SiC MOSFET结构

来源:期刊VIP网 时间:


作者:谭会生;刘帅;戴小平;

单位:湖南工业大学交通与电气工程学院;

摘要:为了提升SiC MOSFET的综合性能,提出了一种新型阶梯栅多沟道SiC MOSFET结构,并进行了工艺仿真和器件特性仿真。新结构的阶梯栅极既能通过多导通沟道机制和扩宽p阱间距来减小比导通电阻,又能通过上、下方的p阱来缓解器件正向阻断时在栅氧拐角聚集的高电场;同时其分离栅结构和栅极下方的p阱能有效减小栅漏电容,削弱密勒效应,进而减小器件的开关延迟和损耗。仿真结果表明,相比平面栅SiC MOSFET和双沟槽SiC MOSFET,新型器件的巴利加优值(BFOM)分别提升了9.89%和19.60%,栅氧电场强度分别降低了37.69%和38.79%,栅漏电容分别降低了44.6%和66%,栅漏电荷分别降低了28.8%和66.7%,栅极电荷分别降低了7.7%和29.4%,其具有较好的综合性能。

关键词:SiC MOSFET;;阶梯栅极;;巴利加优值(BFOM);;静态特性;;动态特性