碳化硅SiC的高温氧化研究

 

SiC材料具有优异的高温稳定性、耐腐蚀性、热导性能和机械强度等优势，因此受到广泛关注和应用。高质量SiC氧化技术是SiC器件的关键核心工艺。通过不断优化SiC氧化工艺，可以进一步提高SiC功率器件的质量和性能，推动碳化硅功率器件在电动汽车等领域的广泛应用。

 

近日，第九届国际第三代半导体论坛（IFWS）&第二十届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA）于厦门召开。期间，“碳化硅功率器件及其封装技术”分会上，山东大学徐明升教授做了“SiC的高温氧化研究”的主题报告，分享了最新研究成果。涉及栅极氧化、沟槽MOS管等。

 

SiC沟槽MOSFET具有优异的耐高压、大电流特性，器件开关损耗比Si基IGBT低约77%。SiC MOSFET器件的阈值电压漂移影响了其广泛的应用，其根本原因是栅极氧可靠性差，栅极氧化是影响SiC MOSFET器件广泛应用的关键问题。

其中，高温氧化研究方面，报告给出了近界面陷阱的密度、界面陷阱电荷、TEM横截面图、栅极氧化物厚度均匀性等。沟槽MOS晶体管研究方面，涉及SEM俯视图、欧姆接触、器件性能等内容。研究结果显示， 4H-SiC在1250°C下的氧化，厚度~45nm。SiO2和SiC之间的NITs: ~ 1.68×1010 cm-2。击穿电场为9.7MV/cm，势垒高度为2.59eV。

审核编辑：刘清