加热大电阻1200V/100A SiC 二极体集成电路首次研制 弥补国内外错位

  碳化硅与其他半导体材料相比，具有高禁带宽度、高饱和电子漂移、高击穿强度、低介电常数和高热导率等优异的物理特点。在同样的耐压和电流条件下，SiC器件的漂移区电阻比硅要低200倍;SiC肖特基二极管具有超快的开关速度，反向恢复电流几乎为零，具有超低的开关损耗等优点。

　　在国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项项目“高温车用 SiC 器件及系统的基础理论与评测方法研究”支持下，中国科学院微电子研究所与株洲中车时代电气股份有限公司研究团队针对高温下SiC芯片存在的高温电流导通能力退化，大面积芯片电流集中引起的热电强耦合导致的电流降低(损耗增加)性能退化等问题，开展了高温SiC芯片载流子的输运机理与行为规律的基础科学问题研究，从载流子传输路径优化、电流/电场均衡分布的芯片设计思路出发，利用外延层、有源区、精细化终端结构等综合优化技术，突破高温下SiC芯片电流输运增强技术，成功研制车用高温、大电流、高可靠1200V/100A SiC SBD器件，并通过该器件的静态、动态等全参数测试，以及可靠性摸底试验。结果显示，该项目研制的SiC肖特基器件与Cree公司的第五代同电压等级的CPW5-1200-Z050B产品的电流密度208A/cm2相比，在电流密度方面具有优势，在国内处于领先水平，即将应用于车用SiC模块的研发。