工艺仿真+器件仿真助力SiC基Trench MOSFET模型的开发与机理研究

SiC 基MOSFET可广泛地应用于并网逆变器、双有源桥双向直流变换器、电动汽车充电器、三相电机驱动器、固态断路器等领域；通过减小无源元件体积，可降低损耗和散热器体积，并极大程度上提高变换器的功率密度和工作频率。Trench MOSFET采用腐蚀挖沟槽的方法将平面型VD-MOSFET的“T”字形导电通路缩短为两条平行的垂直型导电通路，起到了去除两相邻PN结间的JFET电阻作用，从而减小了器件的导通电阻；同时，Trench MOSFET可有效抑制源极短路问题，减小PN结电容，避免产生寄生效应。

基于此，天津赛米卡尔科技有限公司技术团队通过工艺仿真的手段搭建了Trench MOSFET的器件架构，并结合器件仿真的设计平台成功开发出SiC基Trench MOSFET模型，可以得到准确的输入输出特性曲线、转移特性曲线/跨导及击穿曲线，具体见图1-3。此模型可直观展示SiC基MOSFET内部工作过程，为分析器件物理提供了重要的参考价值，对于研发高性能的SiC基MOSFET有着重要的指导意义。

图1   SiC基Trench MOSFET的输入输出特性曲线

图2   SiC基Trench MOSFET的转移特性曲线及跨导

图3   SiC基Trench MOSFET的击穿电压曲线 （Vg=0V）