在半導體技術日新月異的今天,硅碳化物(SIC)mosfet作為電力電子領域的明星器件,其性能的提升一直是科研人員關注的焦點。近日,一項突破性研究成果揭示了硼元素在SiC
MOSFET氧化后退火過程中的神奇作用,不僅將器件的溝道遷移率(μFE)推向了前所未有的高度,還極大地改善了器件的可靠性,為電力電子系統的能效提升和穩定性保障開辟了新路徑。
傳統上,業界廣泛采用一氧化氮(NO)作為SiC MOSFET氧化后退火的主要氣體,旨在降低界面陷阱密度,從而在一定程度上提升μFE至20至40 cm2/V·s。然而,這一水平對于追求極致性能的應用場景而言,仍顯不足。在此背景下,研究人員創新性地提出了在退火過程中引入硼元素的新策略,這一發現如同為SiC MOSFET的性能提升按下了加速鍵。
實驗結果顯示,硼元素的加入猶如催化劑,極大地促進了SiC MOSFET內部結構的優化,使得溝道遷移率實現了質的飛躍,最高可達100 cm2/V·s,相較于傳統的一氧化碳退火方式,提升了2.5至5倍。這一驚人的數據不僅標志著SiC MOSFET在電子遷移效率上的重大突破,也為高功率、高效率電力電子設備的開發奠定了堅實的基礎。
更令人振奮的是,硼元素的引入不僅僅局限于遷移率的提升。研究還發現,通過精細調控硼的濃度,可以進一步將SiC MOSFET的界面態密度(Dit)降低約70%。界面態密度是衡量器件界面質量的重要指標,其降低意味著界面陷阱的顯著減少,這對于提升器件的可靠性、延長使用壽命具有不可估量的價值。因此,硼元素的加入不僅讓SiC MOSFET跑得更快,還讓它跑得更穩、更遠。
這一研究成果的公布,無疑為SiC MOSFET乃至整個電力電子行業注入了新的活力。隨著技術的不斷成熟和應用的深入拓展,我們有理由相信,硼元素這一“性能加速器”將在未來更多高端電力電子設備中展現其獨特魅力,推動電力電子產業邁向更加高效、可靠、綠色的發展道路。
硼元素在SiC MOSFET氧化后退火過程中的創新應用,不僅實現了器件溝道遷移率的顯著提升,還極大地改善了器件的可靠性,為電力電子技術的持續進步提供了強有力的支撐。