通过1.2kV级别的4H

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通过1.2kV级别的4H

标题：Body PiN diode inactivation with low on-resistance achieved by a 1.2 kV-class 4H-SiC SWITCH-MOS (IEDM)

阅读日期：2023.6.25

受到的启发

The gate trench and SBD trench were simultaneously etched. Extended buried p+ layers were formed under the trenches by ion implantation, followed by epitaxial growth for the n-type region and the p-base. After deposition and annealing of the ohmic metal, the Schottky metal was deposited on the trench sidewall.

研究了什么：

文章研究了一种名为SBD-Wall集成沟槽MOSFET（SWITCH-MOS）的新型器件结构的开发，该结构将肖特基势垒二极管（SBD）集成到电池间距较小的碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC-MOSFET）中。目的是在1.2 kV级设备中存在低R_onA的情况下使Body-PIN二极管失活。制造的SWITCH-MOS成功地抑制了极高电流密度条件下的正向衰减，开关损耗低，比导通电阻低，漏电流低。

文章创新点

这篇文章的创新点是：

-开发一种名为SBD-Wall集成沟槽MOSFET（SWITCH-MOS）的新型器件结构，该结构将肖特基势垒二极管（SBD）集成到具有小电池间距的碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC-MOSFET）中。
-通过利用沟槽侧壁作为 SBD 和 MOS 通道，实现了 5μm 的小电池间距，并埋有 p+ 层。
-在 1.2 kV 级设备中存在低 R_onA 的情况下，Body-PIN 二极管成功失活。
-抑制极高电流密度条件下的正向衰减，开关损耗低，漏电流低。

研究方法

它描述了一种名为SBD-Wall集成沟槽MOSFET（SWITCH-MOS）的新型器件结构的开发和制造，并提供了实验结果，以证明该器件在使Body-PIN二极管失活和实现低R_onA方面的有效性。实验结果包括正向衰减测试、光致发光映射和体二极管的反向恢复开关波形。

得出的结论

将肖特基势垒二极管（SBD）集成到碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC-MOSFET）中，是解决正向衰减和反向恢复损耗等与Body-PIN二极管相关的问题的有前途的解决方案。该论文提出了一种名为SBD-Wall集成沟槽MOSFET（SWITCH-MOS）的新型器件结构，它使用沟槽SBD和埋有p+层的沟槽MOSFET在关断状态下具有降低的电池间距和低电场。制造的具有5 μm电池间距的1.2 kV级SWITCH-MOS在高电流密度、低漏电流和低开关损耗下证明了Body-PIN二极管的失活。因此，SWITCH-MOS 是一种前景光明的器件结构，适用于高性能电力电子应用。