集成肖特基二极管的分裂栅碳化硅(SiC)MOSFET器件

来源：电子与信息学报杂志2025年第9期北京时间：

作者：马超, 陈伟中, 张波

单位：1.电子科技大学 成都 6117312.重庆邮电大学 重庆 4000653.重庆市集成电路协同创新中心 重庆 400039

摘要：该文提出一种集成肖特基二极管结构的新型分裂栅碳化硅MOSFET器件，有效改善传统DT-MOS器件的反向恢复与开关特性。该新型结构首先采用元胞内集成肖特基二极管技术替代传统DT-MOS的右侧沟道，其次采用分裂栅极集成技术代替传统槽栅设计，将栅极分成了栅极G和源极S两个部分，中间由二氧化硅进行介质隔离。其作用包括：集成肖特基二极管抑制体二极管导通并消除双极退化效应；集成分裂栅与源极短接，减小栅漏耦合面积来降低反馈电容与栅电荷，且在接入高电位时形成电子积累层以提高电子密度。其结果显示：反向导通状态下，电流将从肖特基二极管流出，连接源极的分裂栅极将提升电子浓度从而提高电流密度；动态开关状态下，分裂栅结构通过屏蔽设计减小了栅极与漏极的耦合面积，有效降低了米勒平台电荷QGD并改善了开关性能。

关键词：肖特基二极管, 碳化硅 MOSFET双极退化效应, 分裂栅极

基金资助：重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2024NSCQ-MSX1069)，重庆市创新与应用重大专项(CSTB2023TIAD-STX0014)