栅极氧化层可靠性是SiC器件应用的一个温雅点。本节先容SiC栅极绝缘层加工工艺，重心先容其与Si的不同之处。
SiC不错通过与Si访佛的热氧化历程，在晶圆名义变成优质的SiO2绝缘膜。这在制造SiC器件方面具有绝顶大的上风。在平面栅SiC MOSFET中，这种热氧化变成的SiO2无间被用作栅极绝缘膜，并已达成居品化。关联词，SiC的热氧化与Si的热氧化存在一些互异，在将热氧化工艺应用于SiC器件时必须探究到这极少。
最初，与Si比拟，SiC的热氧化速度低。因此，该历程需要很万古期，况且还需要高温。在SiC的热氧化中，探究高温工艺下装配的负荷是不可枯竭的。此外，SiC的热氧化速度具有很大的各向异性，取决于晶体名义。热氧化速度无间在（0001）Si面最慢，在（0001(—)）C面最快。举例，在制作沟槽栅SiC MOSFET时，为了在与Si面与C面正交的面上变成栅极氧化膜，需要愚弄CVD氧化膜等对策。对于热氧化的脑怒，不错使用水蒸气和干氧气，两者比较，水蒸气脑怒的氧化速度更大，与Si沟通。由于脑怒气体影响SiC/SiO2界面的电子、空穴陷坑的变成，因此需要贵重脑怒气体的遴荐。另外，对于组成SiC的碳，在热氧化中以CO或者CO2的体式从SiO2脱离。已知SiC热氧化变成的SiO2除了在SiC/SiO2界面隔邻除外，碳残留绝顶少。对于SiC，在妥当条款下变成的热氧化SiO2的绝缘击穿场强与Si的热氧化SiO2比拟，取得了沟通或更好的值，不存在与电断气缘性能研究的内容性问题。
SiC与Si的热氧化膜的最大不同之处在于，SiC在SiC/SiO2界面上变成了很多电子、空穴陷坑。SiC/SiO2界面上的陷坑会对器件性能产生负面影响，举例加多MOSFET导通时的电阻，导致电气特质随时间变化。因此，进行了很多裁汰界面陷坑密度的尝试。其中，在NO、N2O等氮化气体脑怒中，进行SiC/SiO2界面的退火解决是一种照旧被过去使用的重要，大致大幅改善MOSFET的SiC/SiO2界面电子的有用迁徙率。进行该氮化退火解决时的温度需要与热氧化历程沟通或更高的温度，需要与高温对应的退火解决装配。电子和空穴陷坑的发源被觉得是触及碳残留的复合残障，但仍有争议。另外，很多机构正在进行进一步裁汰陷坑密度的讨论和开拓。
对于SiC/SiO2界面陷坑对MOSFET的影响，对三菱电机制造的平面栅SiC MOSFET推行栅极电压应力锻练（HTGB锻练），效果如图1所示。测试温度设为150℃，在栅极和源极之间抓续施加20V或-20V时，不雅察阈值电压的变化。测试的扫数MOSFET，不论施加栅极电压的正、负，阈值电压的变动量齐很小，厚实性绝顶好。表1汇总了施加1000小时栅极电压后导通电阻和阈值电压的变化量。与阈值电压不异，导通电阻的变动量也很小，不能问题。
本文援用地址：
图1(a)：在高温（150℃）、万古（1000hr）施加栅极电压（HTGB锻练），SiC MOSFET栅极阈值电压随时间变化（栅极电压为20V时）
图1(b)：在高温（150℃）、万古（1000hr）施加栅极电压（HTGB锻练），SiC MOSFET栅极阈值电压随时间变化（栅极电压为-20V时）
表1：SiC MOSFET施加栅极电压测试后导通电阻、阈值电压变化量
连年来，将高频交流电压施加到SiC MOSFET的栅极时，阈值电压等电特质的经时偏移引起了东说念主们的温雅。这是一种在时间上渐渐发生特质漂移的风景，与电压扫描中常见的滞回特质不同，这是由于存在于SiC/SiO2界面处的陷坑拿获、开释电荷。在漂移量大的情况下，在实用中有可能产生问题，是以无意候应用侧对遥远可靠性默示担忧。图2默示对SiC MOSFET的栅极施加高频AC偏压时阈值电压的经时变化。三菱电机的SiC MOSFET，阈值电压的漂移量小、厚实性好，与其他公司居品（A公司）比拟，有较大的互异。
图2：SiC MOSFET栅极施加高频AC应力时的阈值电压变化在SiC MOSFET中，栅极施加偏置电压时电气特质的不厚实风景，无意也令东说念主担忧，于今已有各式求教，处于略微强大的气象。MOSFET栅极研究特质的厚实性很猛进度上依赖于栅极绝缘膜的制作重要、元件结构、运行条款等。另外，导通电阻的裁汰和特质的厚实性不一定能并存。为卓绝到低电阻、特质厚实的SiC MOSFET，需要基于多数的熟习、数据，对工艺、结构进行最优化。三菱电机SiC MOSFET的栅极特质已在各式应用系统中进行了评估，线路其厚实性绝顶好，是其主要上风之一。
对于三菱电机
三菱电机创立于1921年，是宇宙盛名的玄虚性企业。截至2024年3月31日的财年开云(中国)kaiyun网页版登录入口，集团营收52579亿日元（约合好意思元348亿）。行动一家工夫主导型企业，三菱电机领有多项专利工夫，并凭借巨大的工夫实力和素雅的企业信誉在宇宙的电力建造、通讯建造、工业自动化、电子元器件、家电等市集占据首要隘位。尤其在电子元器件市集，三菱电机从事开拓和分娩半导体已有68年。其半导体居品更是在变频家电、轨说念牵引、工业与新动力、电动汽车、模拟/数字通讯以及有线/无线通讯等边界取得了过去的应用。
声明：新浪网独家稿件，未经授权不容转载。 -->