Мощные полупроводниковые SiC устройства теперь стали еще надёжнее благодаря совместным усилия Mitsubishi Electric и Токийского университета

В основе нового метода повышения надёжности лежит исследование,  в результате которого было доказано, что сера, внедренная под границу подзатворного окисла и SiC, захватывает часть электронов протекающего через прибор тока, что повышает пороговое напряжение, не меняя сопротивления прибора. Данное открытие позволит производителям выпускать более надёжное силовое электронное оборудование, обладающее большей резистентностью к электромагнитным шумам, мешающим функционированию систем.

Сообщение об изобретении описываемого метода было озвучено 3 декабря на конференции IEDM2018 в Сан-Франциско, Калифорния. Тем не менее, корпорация Mitsubishi планирует дальнейшие исследования в этой области с целью поиска новых решений для улучшения функциональных характеристик своих SiC металл-оксид-полупроводниковых полевых транзисторов (SiC MOSFET), которые, в свою очередь, должны сделать полупроводниковые приборы на основе SiC еще более надёжными и работоспособными.

Суть открытия

В ходе своей работы исследователи опровергли утверждение, что по сравнению с обычным азотом или фосфором сера не является подходящим поставщиком электронов для тока проводимости в мощных полупроводниковых устройствах на SiC. Специалисты Mitsubishi Electric и Токийского университета обратили внимание на свойство серы стремиться захватывать электроны. Учёным удалось опытным путём доказать, что это свойство «работает», что и послужило фундаментом для создания нового механизма для мощных полупроводниковых SiC приборов.

Надлежащее количество и распределение атомов серы в SiC (Рисунок 1) 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.

Перевод: Дмитрий Леканов по заказу РадиоЛоцман
Источник: rlocman.ru