Mitsubishi Electric Corporation, The University of Tokyo
Корпорация Mitsubishi Electric и Токийский университет объявили о совершенно новом, по их мнению, механизме повышения надежности мощных карбид кремниевых (SiC) полупроводниковых устройств в системах силовой электроники. Реализация нового механизма стал возможна в результате подтверждения того факта, что сера, внедренная под границу подзатворного окисла и SiC, захватывает часть электронов протекающего через прибор тока, что повышает пороговое напряжение, не меняя сопротивления прибора. Как ожидается, этот механизм приведет к появлению более надежного силового электронного оборудования с повышенной стойкостью к электромагнитным шумам, способным нарушать работу систем.
О новом открытии было объявлено 3 декабря на конференции IEDM2018 в Сан-Франциско, Калифорния. В дальнейшем Mitsubishi намерена продолжить совершенствовать конструкцию и технические характеристики своих SiC металл-оксид-полупроводниковых полевых транзисторов (SiC MOSFET), чтобы еще больше повысить надежность силовых полупроводниковых приборов на основе SiC.
В ходе исследований Mitsubishi Electric занималась проектированием и изготовлением мощных полупроводниковых SiC устройств и анализом процесса захвата серой электронов из проходящего тока, тогда как Токийский университет отвечал за измерение рассеяния электронов.
До настоящего времени считалось, что по сравнению с обычным азотом или фосфором сера не является подходящим поставщиком электронов для тока проводимости в мощных полупроводниковых устройствах на SiC. Однако Mitsubishi Electric и Токийский университет сосредоточили свое внимание на другом свойстве серы, а именно на том, что сера в SiC по своей природе стремится захватывать электроны. Подтверждение этого свойства стало основой разработки нового механизма для мощных полупроводниковых SiC приборов.
Рисунок 1.
Влияние серы, внедренной под границу раздела между оксидной изоляцией
затвора и SiC.
Надлежащее количество и распределение атомов серы в SiC (Рисунок 1, справа) до определенной степени блокирует электроны у границы раздела и, таким образом, увеличивает пороговое напряжение, не влияя на сопротивление прибора. Подходящий атом, обладающий такими электрическими свойствами, настоятельно требовался для создания устройств, не подверженных сбоям из-за воздействия внешних электромагнитных помех. В этом отношении новый механизм является более надежным, чем обычные механизмы (Рисунок 2), и при этом позволяет сохранять низкое сопротивление открытого канала.
Рисунок 2.
Зависимость между током и напряжением
мощного SiC полупроводникового прибора.
Mitsubishi Electric Corporation, The University of Tokyo
Корпорация Mitsubishi Electric и Токийский университет объявили о совершенно новом, по их мнению, механизме повышения надежности мощных карбид кремниевых (SiC) полупроводниковых устройств в системах силовой электроники. Реализация нового механизма стал возможна в результате подтверждения того факта, что сера, внедренная под границу подзатворного окисла и SiC, захватывает часть электронов протекающего через прибор тока, что повышает пороговое напряжение, не меняя сопротивления прибора. Как ожидается, этот механизм приведет к появлению более надежного силового электронного оборудования с повышенной стойкостью к электромагнитным шумам, способным нарушать работу систем.
О новом открытии было объявлено 3 декабря на конференции IEDM2018 в Сан-Франциско, Калифорния. В дальнейшем Mitsubishi намерена продолжить совершенствовать конструкцию и технические характеристики своих SiC металл-оксид-полупроводниковых полевых транзисторов (SiC MOSFET), чтобы еще больше повысить надежность силовых полупроводниковых приборов на основе SiC.
В ходе исследований Mitsubishi Electric занималась проектированием и изготовлением мощных полупроводниковых SiC устройств и анализом процесса захвата серой электронов из проходящего тока, тогда как Токийский университет отвечал за измерение рассеяния электронов.
До настоящего времени считалось, что по сравнению с обычным азотом или фосфором сера не является подходящим поставщиком электронов для тока проводимости в мощных полупроводниковых устройствах на SiC. Однако Mitsubishi Electric и Токийский университет сосредоточили свое внимание на другом свойстве серы, а именно на том, что сера в SiC по своей природе стремится захватывать электроны. Подтверждение этого свойства стало основой разработки нового механизма для мощных полупроводниковых SiC приборов.
затвора и SiC.
Надлежащее количество и распределение атомов серы в SiC (Рисунок 1, справа) до определенной степени блокирует электроны у границы раздела и, таким образом, увеличивает пороговое напряжение, не влияя на сопротивление прибора. Подходящий атом, обладающий такими электрическими свойствами, настоятельно требовался для создания устройств, не подверженных сбоям из-за воздействия внешних электромагнитных помех. В этом отношении новый механизм является более надежным, чем обычные механизмы (Рисунок 2), и при этом позволяет сохранять низкое сопротивление открытого канала.
мощного SiC полупроводникового прибора.