清华大学在碳化硅领域最新研究成果公布

“清华电机”消息，近日，第37届功率半导体器件和集成电路国际会议(International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs, ISPSD)举办，电机系先进电能变换与电气化交通系统团队的研究论文“The Latest Fabrication and Experimental Results of 1.2 kV Split-Gate 4H-SiC MOSFET with P+ Buffer”在大会上发表，向全球同行展示了清华大学在#功率半导体 领域的最新研究成果。

论文第一作者为电机系2023级博士研究生陈禹志，通讯作者为郑泽东副教授。这是#清华大学 首次以第一完成单位在#ISPSD会议 发表论文。

图片来源：清华电机

#碳化硅 金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)因其高压、高频、低导通损耗等优异特性，已为新能源汽车、可再生能源发电、智能电网等多个领域带来变革。为了进一步提高SiC MOSFET的开关速度与可靠性，郑泽东老师研究团队提出了一种集成P+缓冲层的分裂栅极SiC MOSFET新结构(SG-PB-MOS)，并成功完成了1200V/80mΩ等级器件的流片制备与实验验证。

该结构通过在元胞JFET区中集成P+缓冲注入层，利用电荷耦合效应，显著优化了器件性能：栅氧电场强度峰值降低32.6%，短路耐受时间提升26.8%，器件栅漏电容减小64.3%，衡量器件高频性能的高频优值(HF-FOM)提升达3.01倍。

在与采用相同版图布局的国际厂商Wolfspeed C2M 1200V/80mΩ系列产品的对比测试中，电机系团队研发的器件展现出更优的动态性能，其栅极开关速度显著提升。与此同时，该器件结构兼容已有工艺平台，流片良率高达94%，展现出良好的工程应用潜力，为高效、高可靠、高功率密度碳化硅基变换器提供了创新解决方案。目前，相关核心技术已申请国家发明专利。

来源：集邦化合物半导体

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