碳化硅器件的漏电流更小且带隙更大,可以在更宽的温度范围内工作,并且具有化学惰性,这些优点进一步巩固了SiC在电力电子领域的重要性,并促成了它的快速普及。SiC功率器件目前已广泛用于众多应用,例如电源、纯电动车电池充电的功率转换和主驱、工业电机驱动、太阳能和风能逆变器等可再生能源发电系统。
一些情况下,我们需要碳化硅具有非常纯的与衬底有相同晶体结构表面,还要保持对杂质类型和浓度的控制,这就要通过在碳化硅衬底表面淀积一个外延层来达到。在功率器件中,安森美(onsemi)器件的每个单元基本上都是在外延层加工完成的,它的质量对于器件来说重要性可见一斑。
不同器件对于外延层的要求也是不一样的。SiC MOSFET对于外延质量的要求很高,掺杂的偏差会影响MOSFET的RDS(ON)的分布,而击穿电压同样也会受到掺杂和外延层厚度的影响。有些缺陷轻则会导致MOSFET漏电流偏大,严重则会导致MOSFET失效。
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