新型槽栅超结4H-SiC功率MOSFET设计

摘要

p+屏蔽区的槽栅4H-SiC功率MOSFET可以进行优化设计,优化结构由2个n型导电柱、3个p型导电柱、氧化物和轻掺杂n型电流扩散层(NCSL)构成,其中氧化物位于栅极沟槽下方,NCSL位于p-body下.n型导电柱、p型导电柱与NCSL形成的电流路径,加速了横向电流在外延层的扩散,缓解沟槽底部角处的高电场,进而减小了比导通电阻(Ron,sp),提高了击穿电压(VBR).优化结构在Silvaco TCAD环境下的二维仿真结果表明:结构优化前后的沟槽MOSFET的Ron,sp、VBR分别提高了22.2％、21.0％,最大优值提高了79.0％.与传统的沟槽MOSFET结构相比,优化结构具有更低的栅漏电荷,可较好地满足高频领域的应用需求.