研究目的
研究具有厚沟槽底部氧化层的1.2千伏额定沟槽栅碳化硅功率MOSFET的性能与可靠性，并与先前结构进行对比。
研究成果
厚沟槽底部氧化层结构展现出优异的比导通电阻和降低的氧化层电场特性，使其成为高性能碳化硅功率MOSFET器件的理想设计方案。所建立的分析模型为估算沟槽底部氧化层电场降低提供了有效工具。
研究不足
该研究基于数值模拟，可能无法完全反映所有实际运行条件和变化情况。专注于1.2千伏额定设备可能会限制研究结果对其他电压等级的适用性。
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[2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会(WiPDA) - 美国佐治亚州亚特兰大市(2018.10.31-2018.11.2)] 2018年IEEE第六届宽禁带功率器件与应用研讨会(WiPDA) - 具有厚沟槽底部氧化层的1.2 kV 4H-SiC沟槽栅MOSFET分析
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DOI：10.1109/WiPDA.2018.8569070
出版年份：2018
更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要：
对额定电压1.2kV、具有厚沟槽底部氧化层的碳化硅功率沟槽MOSFET进行分析，并与先前沟槽栅碳化硅功率MOSFET结构进行对比。通过数值模拟提取了沟槽底部氧化层厚度在500?至8000?范围内的比导通电阻(Ron,sp)、击穿电压(BV)、阈值电压(VTH)、栅漏电容(Cgd,sp)和栅极电荷(Qgd)。研究发现当氧化层厚度超过4000?时，沟槽底部氧化层中的电场强度低于4MV/cm。本文提出解析模型用于估算沟槽底部氧化层中的电场强度。该厚底部氧化层结构的比导通电阻为1.9mΩ·cm2（Vgs=20V时），Cgd,sp（Vds=1000V时）为417pF/cm2，Qgd,sp（Vgs=20V、Rg=10Ω、Vds=800V时）为671nC/cm2，显著优于大多数平面栅器件。与先前沟槽栅和平面栅结构相比，该结构具有更优异的比导通电阻特性。
作者：
Aditi Agarwal，Kijeong Han，B. Jayant Baliga
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