东芝第三代 SiC MOS 性能提升 80%,将在 8 月下旬量产

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  据东芝近日官网宣布,他们的第三代 SiC MOSFET(碳化硅场效应管)计划在今年 8 月下旬开始量产。

  

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  据了解,该新产品使用全新的器件结构,具有低导通电阻,且开关损耗与第二代产品相比降低了约 20%。

  2020 年 8 月,东芝利用这项新技术量产了第二代 SiC MOSFET ——1.2kV SiC MOSFET。这是一种将 SBD 嵌入 MOSFET 的结构,将其与 PN 二极管 并联放置 ,能将可靠性提升 10 倍 。

  虽然上述器件结构可以显著提升可靠性,可它却有着无法规避的缺点 —— 特定导通电阻和性能指标(Ron *Q gd)会增加,从而降低 MOSFET 的性能;此外,为了降低导通电阻,第二代 SiC MOSFET 必须增加芯片面积 ,而这也会带来成本的增加。

  因此,东芝加紧对该器件 结构进行完善,并据此研发了第三代 SiC MOSFET。优化电流扩散层结构,缩少单元尺寸。经实验验证,相比第二代 SiC MOSFET,东芝新的器件结构将特定导通电阻降低了 43% ,Ron *Qgd 降低了 80% ,开关损耗降低约 20%。

  东芝最新公告表明,采用新器件结构技术的第三代 SiC MOSFET 将在 8 月量产 ,印证了东芝正在加紧布局 SiC 业务,并步入 IDM 模式 的正轨。

  今年 Q1,东芝宣布将利用自身在半导体制造设备技术方面的优势,在内部生产用于功率半导体的 碳化硅外延片 ;并且投资 55 亿 用于功率器件扩产,包括建设 8 英寸 的碳化硅和氮化镓生产线。

  东芝表示,未来这种“外延设备 + 外延片 + 器件”的垂直整合模式 ,有利于他们抢占铁路、海上风力发电、数据中心以及车载等市场。


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