什么是 SiC Trench MOSFET？

SiC（碳化硅）Trench MOSFET（沟槽栅场效应管）是功率半导体领域的核心器件之一。相较于传统的平面MOSFET（Planar MOSFET），其在沟槽（Trench）结构中形成通道，能够极大提升电流密度并降低比导通电阻（Rds(on)）。以下是关于该技术的最新研究进展与应用概况。

1. 什么是 SiC Trench MOSFET？

SiC Trench MOSFET 是一种利用垂直结构（Vertical）和沟槽栅（Trench Gate）设计的功率开关器件。其核心是将栅氧化层沉积在硅化硅（SiC）基底的沟槽侧壁上，而不是像平面MOSFET那样仅在顶部沉积。这种结构允许在相同芯片面积下容纳更多的沟道（Channel），从而实现更低的开关电阻[[1]][[2]]。

2. 核心技术进展与结构创新

近年来，SiC Trench MOSFET 的技术突破主要集中在降低栅氧电场、减小元胞尺寸以及集成二极管上。

2.1 栅氧电场屏蔽结构

由于沟槽结构的高电场集中效应，栅氧化层极易在沟槽底部受损。为了解决这一问题，研究人员提出了多种屏蔽（Shielding）结构：

• 直接屏蔽（Direct Shielding）：在沟槽底部直接埋入P型屏蔽层（如P+ Shield），降低沟槽底部的电场强度。该结构可实现高耐压（如1400V），但会增加寄生JFET电阻[[3]][[4]]。

• 间接屏蔽（Indirect Shielding）：在沟槽侧壁引入P型沟槽（Double Trench），通过侧壁引流来分散电场。这是目前最成熟的商业化方案，平衡了耐压与导通电阻[[5]]。

• 三维屏蔽（3D Shielding）：如日本电装（Denso）提出的3D屏蔽结构，利用间断的P层在三维方向上降低电场，显著提升高频性能[[6]]。

• 非对称屏蔽（Asymmetric Shielding）：通过倾斜注入技术（Oblique Implantation）形成非对称的屏蔽结构，实现更紧凑的元胞尺寸（<3.2μm）[[7]]。

  
  
  

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