金刚石功率MOSFET

常关耐高压

通过部分C-Si-O沟道结构，解决了常关金刚石MOSFET无法承受高压的问题，使器件兼具常关特性和高击穿电压。

Fu, Yu · 任泽阳 · 苏凯 · 张金风 · Ruowei, Liu · Yijiang, Li · Liaoliang, Zhu · Jintao, Meng · Peng, Qian · Wang, Dong · 74227950 · Kawarada, Hiroshi · 张进成

IEEE Electron Device Letters 2025

参数信息

阈值电压

-8.6 V

关态击穿电压

-1376 V

C-Si-O沟道长度

2 μm

栅漏距离

11 μm

技术优势

常关下耐高压

部分C-Si-O沟道使常关器件的关态击穿电压提高到-1376 V。

工艺步骤可集成

先形成完整C-Si-O沟道，再通过SiO2掩膜选择性替换为C-H沟道，无需重叠栅。

界面质量高

氧终端硅终端界面使器件具有高阈值电压的常关特性。

应用场景

• 高压功率器件：用于高压开关，兼具常关安全性和高耐压。
• 金刚石半导体：利用金刚石高临界电场，实现超高击穿电压。
• 电力电子：作为功率开关器件，提高系统电压等级和可靠性。
• 高压测试：用于评估器件在高压下的关态击穿行为。