【摘 要】
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自主设计和制备了 一种耐压超过20 kV的超高压碳化硅(SiC)N沟道绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件.通过仿真设计优化了器件结构,同时结合自支撑衬底剥离技术、背面激光退火技术以及载流子寿命提升技术,成功在N型SiC衬底上制备了 SiC N沟道IGBT器件.测试结果表明,该器件阻断电压为20.08 kV时,漏电流为50μA.当栅电极施加20V电压,集电极电流为20 A时,器件的导通电压为6.0 V,此时器件的微分比导通电阻为27 mΩ·m
【机 构】
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南京电子器件研究所宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室,南京 210016
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自主设计和制备了 一种耐压超过20 kV的超高压碳化硅(SiC)N沟道绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件.通过仿真设计优化了器件结构,同时结合自支撑衬底剥离技术、背面激光退火技术以及载流子寿命提升技术,成功在N型SiC衬底上制备了 SiC N沟道IGBT器件.测试结果表明,该器件阻断电压为20.08 kV时,漏电流为50μA.当栅电极施加20V电压,集电极电流为20 A时,器件的导通电压为6.0 V,此时器件的微分比导通电阻为27 mΩ·m2.该值仅为15 kV SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)比导通电阻的1/7,充分显示出SiC N沟道IGBT器件作为双极型器件在高阻断电压、高导通电流密度等方面的突出优势.
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