栅极氧化层可靠性是SiC器件应用的一个热心点。本节先容SiC栅极绝缘层加工工艺，要点先容其与Si的不同之处。

SiC不错通过与Si近似的热氧化经由，在晶圆名义酿成优质的SiO2绝缘膜。这在制造SiC器件方面具有止境大的上风。在平面栅SiC MOSFET中，这种热氧化酿成的SiO2频频被用作栅极绝缘膜，并已已毕居品化。但是，SiC的热氧化与Si的热氧化存在一些互异，在将热氧化工艺应用于SiC器件时必须讨论到这少量。

领先，与Si比较，SiC的热氧化速度低。因此，该经由需要很长时间，并且还需要高温。在SiC的热氧化中，讨论高温工艺下装配的负荷是不可短少的。此外，SiC的热氧化速度具有很大的各向异性，取决于晶体名义。热氧化速度频频在（0001）Si面最慢，在（0001(—)）C面最快。举例，在制作沟槽栅SiC MOSFET时，为了在与Si面与C面正交的面上酿成栅极氧化膜，需要诈欺CVD氧化膜等对策。对于热氧化的烦恼，不错使用水蒸气和干氧气，两者比较，水蒸气烦恼的氧化速度更大，与Si调换。由于烦恼气体影响SiC/SiO2界面的电子、空穴陷坑的酿成，因此需要精明烦恼气体的继承。另外，对于组成SiC的碳，在热氧化中以CO或者CO2的体式从SiO2脱离。已知SiC热氧化酿成的SiO2除了在SiC/SiO2界面近邻除外，碳残留止境少。对于SiC，在适当要求下酿成的热氧化SiO2的绝缘击穿场强与Si的热氧化SiO2比较，获取了调换或更好的值，不存在与电断气缘性能关系的本色性问题。

SiC与Si的热氧化膜的最大不同之处在于，SiC在SiC/SiO2界面上酿成了好多电子、空穴陷坑。SiC/SiO2界面上的陷坑会对器件性能产生负面影响，举例加多MOSFET导通时的电阻，导致电气特点随时间变化。因此，进行了好多缩短界面陷坑密度的尝试。其中，在NO、N2O等氮化气体烦恼中，进行SiC/SiO2界面的退火科罚是一种还是被平凡使用的法子，概况大幅改善MOSFET的SiC/SiO2界面电子的有用迁徙率。进行该氮化退火科罚时的温度需要与热氧化经由调换或更高的温度，需要与高温对应的退火科罚装配。电子和空穴陷坑的发祥被以为是触及碳残留的复合漏洞，但仍有争议。另外，好多机构正在进行进一步缩短陷坑密度的运筹帷幄和开拓。

对于SiC/SiO2界面陷坑对MOSFET的影响，对三菱电机制造的平面栅SiC MOSFET施行栅极电压应力检修（HTGB检修），效果如图1所示。测试温度设为150℃，在栅极和源极之间抓续施加20V或-20V时，不雅察阈值电压的变化。测试的扫数MOSFET，无论施加栅极电压的正、负，阈值电压的变动量齐很小，牢固性止境好。表1汇总了施加1000小时栅极电压后导通电阻和阈值电压的变化量。与阈值电压相通，导通电阻的变动量也很小，不行问题。

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图1(a)：在高温（150℃）、永劫（1000hr）施加栅极电压（HTGB检修），SiC MOSFET栅极阈值电压随时间变化（栅极电压为20V时）

图1(b)：在高温（150℃）、永劫（1000hr）施加栅极电压（HTGB检修），SiC MOSFET栅极阈值电压随时间变化（栅极电压为-20V时）

表1：SiC MOSFET施加栅极电压测试后导通电阻、阈值电压变化量

比年来，将高频交流电压施加到SiC MOSFET的栅极时，阈值电压等电特点的经时偏移引起了东说念主们的热心。这是一种在时间上冉冉发生特点漂移的气候，与电压扫描中常见的滞回特点不同，这是由于存在于SiC/SiO2界面处的陷坑拿获、开释电荷。在漂移量大的情况下，在实用中有可能产生问题，是以或然候应用侧对永恒可靠性暗示担忧。图2暗示对SiC MOSFET的栅极施加高频AC偏压时阈值电压的经时变化。三菱电机的SiC MOSFET，阈值电压的漂移量小、牢固性好，与其他公司居品（A公司）比较，有较大的互异。

图2：SiC MOSFET栅极施加高频AC应力时的阈值电压变化

在SiC MOSFET中，栅极施加偏置电压时电气特点的不牢固气候，或然也令东说念主担忧，于今已有各式解释，处于稍稍芜乱的景色。MOSFET栅极关系特点的牢固性很猛进程上依赖于栅极绝缘膜的制作法子、元件结构、启动要求等。另外，导通电阻的缩短和特点的牢固性不一定能并存。为杰出到低电阻、特点牢固的SiC MOSFET，需要基于遍及的教学、数据，对工艺、结构进行最优化。三菱电机SiC MOSFET的栅极特点已在各式应用系统中进行了评估，披露其牢固性止境好，是其主要上风之一。

对于三菱电机

三菱电机创立于1921年，是公共闻明的空洞性企业。胁制2024年3月31日的财年，集团营收52579亿日元（约合好意思元348亿）。四肢一家本当事人导型企业，三菱电机领有多项专利本事，并凭借强大的本事实力和精粹的企业信誉在公共的电力开拓、通讯开拓、工业自动化、电子元器件、家电等市集占据要紧地位。尤其在电子元器件市集，三菱电机从事开拓和坐蓐半导体已有68年。其半导体居品更是在变频家电、轨说念牵引、工业与新动力、电动汽车、模拟/数字通讯以及有线/无线通讯等范围获取了平凡的应用。

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