2家SiC企业亮相新技术：10kV、SJ-SBD

插播：天科合达、天岳先进、同光股份、烁科晶体、泰坦未来、芯聚能、三安半导体、安海半导体、华卓精科、快克芯装备、合盛新材料、京航特碳、恒普技术、奥亿达新材料、凌锐半导体、中电化合物、东尼电子、西格玛、铭扬半导体等已确认参编《2025碳化硅衬底与外延产业调研白皮书》及《2025碳化硅器件与模块产业调研白皮》，参编咨询请联系许若冰（hangjiashuo999）。

近日，瞻芯电子、东芝电子公布了最新的研究成果，主要涉及SiC器件技术，在提升器件性能、可靠性等方面取得重要突破：

瞻芯电子&浙江大学：

发表10kV SiC MOSFET研发成果

6月4日，瞻芯电子在官微透露，他们在第37届国际功率半导体器件和集成电路研讨会上，与浙江大学以大会全体报告的形式联合发表了10kV等级SiC MOSFET的最新研究成果，受到了各界广泛关注。

据悉，10kV等级SiC MOSFET器件在下一代智能电网、高压大容量功率变换系统等领域有广阔的应用场景。但受困于材料及工艺成熟度问题，早期的相关工作多局限于芯片功能展示，芯片面积普遍较小，通流能力较差。如何进一步增加芯片面积，并保持良好的芯片制造良率和可制造性，一直是学术界和产业界面临的巨大挑战。

本次发表的10kV等级SiC MOSFET芯片，基于浙江瞻芯SiC晶圆厂的第三代平面栅工艺平台生产，单芯片尺寸达到10mm x 10mm，单芯片导通电流接近40A，击穿电压超过12kV，为目前公开发表的最大尺寸10kV等级SiC MOSFET芯片。

芯片核心性能指标方面，比导通电阻（Ron.sp）小于120mΩ·cm² ，接近SiC材料的理论极限。在芯片制造层面，芯片采用高能离子注入工艺，配合窄JFET区域设计，有效解决了高压SiC器件在击穿电压和导通电阻之间的矛盾。在芯片设计层面，芯片优化了高压终端结构，极大地提升了芯片终端效率并降低了制造难度。

图3：本次成果与历史成果对比（黄色虚线为SiC材料理论极限）

瞻芯电子表示，本项工作通过上述一系列工艺和设计创新，实现了更大芯片尺寸、更大通流能力、更高良率水平的10kV SiC MOSFET技术，将提升下一代智能电网、高压大容量功率变换系统的应用潜力，为高压固态变压器、高压直流断路器等场景的应用革新提供坚实支撑。

加入碳化硅大佬群，请加微信：hangjiashuo999

东芝电子：

公布2项SiC器件新技术

6月9日，东芝电子元件及存储装置株式会社在官网透露，他们已开发出创新技术，一方面可以显著降低沟槽栅SiC MOSFET的损耗，同时增强UIS（非钳位电感开关）的耐用性。另一方面，他们还开发了SiC半超结肖特基势垒二极管 （SJ-SBD），可抑制高温下导通电阻的上升。

东芝电子表示，沟槽栅SiC MOSFET必须保护栅极氧化层免受高电场的影响，但UIS耐用性与电场保护结构接地电阻之间的关系尚不清楚，因此难以同时实现高栅极氧化层可靠性和低导通电阻。此外，尽管SiC SBD可以在比传统Si SBD更高的温度下工作，但它们必须能够承受高温下电阻的增加，这会导致导通电阻更高。

所以，东芝电子开发了两项关键技术来解决这些问题：

提高SiC Trench MOSFET UIS耐久性的技术

东芝电子确认，在沟槽栅SiC MOSFET的沟槽内形成一层名为“底部p阱”的保护层（图1），并适当降低“底部p阱”的接地电阻，可以提高UIS的耐久性。这澄清了此前UIS耐久性与电场保护结构接地电阻之间不确定的关系。

通过该技术，东芝电子试制的沟槽栅SiC MOSFET与传统的平面型SiC MOSFET相比，导通电阻降低了约20%（图2）。

SiC SJ-SBD特性的改善

东芝还开发了 SiC SJ-SBD，通过在漂移层中放置柱状结构来降低电阻，从而抑制高温下的电阻增加（图 3 (b)）。通过比较传统 SiC SBD（图 3 (a)）和 SiC SJ-SBD 在不同温度下的导通电阻变化，东芝证实了 SiC SJ-SBD 的导通电阻较低，尤其是在高温下（图 4）。

这是由于 SJ 结构实现了平坦的电场分布并降低了导通电阻。与传统 SiC SBD 相比，东芝开发的 650V SiC SJ-SBD 在 175°C（448.15K）的高温下导通电阻降低了约 35%。

东芝电子进一步透露，这两项技术进一步降低了沟槽栅SiC MOSFET和SiC SBD的损耗，提高了器件的可靠性和效率，可用于未来的高效功率转换应用，他们的目标是进一步改进这些技术，并尽早实现实际应用。

本文发自【行家说三代半】，专注第三代半导体（碳化硅和氮化镓）行业观察。

其他人都在看：

基本半导体、奕能电子：2个SiC模块项目稳步推进

新增3起合作！SiC应用再加速

22家光储企业采用SiC，派恩杰三大技术闪耀亮相

行家说三代半 向上滑动看下一个

行家说三代半 写留言

,选择留言身份