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欧宝ob官网:一文搞懂SiC功率器件的商场操纵和创设工艺

 发布时间:2022-05-10 08:54:06 来源:OB欧宝体育 作者:ob欧宝体育pp下载

  (超宽带隙原料(Ga2O3、金刚石、AlN)拥有比 GaN 和 SiC 更大的带隙和击穿电场)

  #Si、SiC 或 GaN 的抉择因操纵而异,并受电压、电流、频率、出力、温度和本钱思量身分驱动

  基于Si的VSD可节约能源,但因为占用空间大、重量大和本钱高,采用率有限

  更高的燃油出力、更低的维持/运营本钱、更高的牢靠性、更低的噪音、更低的氮氧化物排放

  (与守旧硅功率器件修造工艺分其余是,碳化硅功率器件不行直接修造正在碳化硅单晶原料上,必需正在导通型单晶衬底上特殊滋长高质地的表延原料,并正在表延层上造作百般器件)

  #SiC MOSFET 能够下降编造本钱(和重量/体积),即使它们的价值高于 Si

  纵向器件漂移层厚度能够针对高阻断电压实行定造,而不会补充相应的器件面积;

  因为必要较大的漂移长度(界说为栅极到漏极的间距),拥有高阻断电压才智的横向器件必要大面积;

  对付表貌安定性,横向器件中高压和低压电极之间的充判袂别会导致更高的单位间距和导通电阻Ron。

  为了下降高压器件的低掺杂厚漂移区的导通电阻,双极电流畅过载流子注入告竣;

  正在导通进程中,来自集电极 p+ 区的空穴被注入到 n- 区:累积的电荷下降了导通电阻

  双极导通导致开闭速率变慢,由于少数载流子正在转换岁月也必要被扫描:更高的开闭损耗

  因为栅极氧化物的沟槽角处的电场拥堵,沟槽型MOSFET 的阻断电压才智不妨低于 DMOSFET

  多个成熟的 Si 工艺已凯旋迁徙到 SiC。然而,碳化硅原料特质必要开采特定的工艺,其参数必需优化和及格:

  蚀刻:碳化硅对化学溶剂是惰性的,只要干蚀刻是可行的。掩膜原料、掩膜蚀刻抉择性、气体混杂物、侧壁斜率的支配、蚀刻速度、侧壁粗疏度等都必要开采。

  用于下降电阻或厚表延惩罚的基板减薄(原料硬度必要独特配方)。用于缜密平面度支配的 CMP。

  掺杂:守旧的热扩散正在 SiC 中不适用,由于它拥有高熔点和 SiC 内掺杂剂的低扩散常数。评估注入品种、剂量、能量、温度、掩膜原料等。注入后 SiC 再结晶和注入激活退火技巧(熔炉、RTA 等)、温度、升温速度、络续岁月、气体流量等。抉择退火掩护层以最局势部地裁汰 SiC 晶片表貌退化。CMP 可用于使晶圆变平以减轻高温退火的影响。

  金属化:评估 CTE 结婚的金属,抉择抗蚀剂类型、金属蒸发和剥离、溅射金属浸积和干法蚀刻。

  欧姆接触造成:SiC/金属阻滞层的高值导致整流接触。欧姆接触必要后金属浸积退火。优化退火温度、升温速度、络续岁月、气体流。

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