沟槽结构SiC MOSFET常见的类型
sic mosfet沟槽结构将栅极埋入基体中形成垂直沟道，尽管其工艺复杂，单元一致性比平面结构差。但是，沟槽结构可以增加单元密度，没有jfet效应，寄生电容更小，开关速度快，开关损耗非常低；而且，通过选取合适沟道晶面以及优化设计的结构，可以实现最佳的沟道迁移率，明显降低导通电阻，因此，新一代sic mosfet主要研究和采用这种结构。
这种结构栅极沟槽底部氧化层的工作电场强度高，在高的反向偏置电压下，此处成为器件最薄弱的环节。沟槽结构sic mosfet的技术演进方向，就是采用优化的内部结构，减小沟槽底部氧化层工作电场强度，本文列出了一些常见结构。
1、rohm的双沟槽结构
栅极沟槽底部氧化层外二侧p-体区下移，下移p-体区和沟槽底部附近的n-区漂移层的pn结，形成耗尽层，也就是空间电荷区，降低栅极沟槽底部氧化层内的工作电场强度，这是一种最为经典、实用的专利结构。
a) rohm双沟槽结构
b) 电场分布
图1 rohm双沟槽结构及电场分布
2、infineon非对称沟槽结构
栅极沟槽底部氧化层外p-体区单侧下移，半包裹栅极沟槽底部区域，下移p-体区和沟槽底部附近n-区漂移层的pn结，形成耗尽层、也就是空间电荷区，降低栅极沟槽底部氧化层内的工作电场强度。
图2 infineon非对称沟槽结构
3、普渡大学integral oxide protection综合氧化保护结构
综合氧化保护结构iop改进地方有3部分：整个栅极沟槽氧化层外，包括底部和侧壁，使用低掺杂薄层n-型sic，把栅极氧化层隔开；栅极沟槽下部，再增加一层p+型sic；p-体区和n-漂移层之间增加一层高掺杂n+型sic。
图3 普渡大学iop沟槽结构
器件处于反向偏置时，栅极沟槽下面新增pn结形成空间电荷区，也就是耗尽层，可以对栅极氧化层起到屏蔽电场作用，将栅极氧化层内最大电场转移到pn结，减小栅极氧化层内的工作电场，甚至让栅极氧化层电场减少到0，有效消除栅极氧化层被电场击穿可能性。
栅极沟槽侧壁薄层低掺杂n-型sic，可以降低sic-sio 界面态对沟道电子散射作用，提高电子迁移率，降低器件导通电阻。器件导通时，p-体区和n-漂移层之间新增高掺杂n+型层，促进沟道电子进入漂移区后立即扩展，进一步降低导通电阻。
4、mitsubishi沟槽结构
采用非对称沟槽结构，栅极沟槽底部区域有3个结构：底部p+电场限制结构，侧接地电场限制层（图4中沟槽底部左侧p区）、高浓度n+掺杂导电区（图4中沟槽底部右侧n+区）。栅极沟槽底部的p+电场限制结构和n-漂移层形成pn结，pn结的耗尽层、也就是空间电荷区，将加在栅极氧化层的电场强度降低到普通平面结构的水平，侧接地电场限制层将电场限制层连接到源极，形成侧接地，实现高速开关。高浓度掺杂导电区，降低电流通路的导通电阻。
图4 mitsubishi沟槽结构
其改进结构如图5所示，沟槽底部区域变为2个结构：沟槽底部的p+电场限制结构和沟槽底部周围的高浓度掺杂n+导电区（图5中沟槽底部二侧n+）。p+电场限制结构将加在栅极沟槽氧化层的电场强度降低，高浓度掺杂n+导电区降低电流通路的导通电阻。
图5 mitsubishi改进沟槽结构
5、fuji electric
栅极沟槽二侧的p-体区部分下移，使用高掺杂p+；栅极沟槽底部氧化层外，增加掩埋的p+浮岛结构，和n-漂移层形成pn结，pn结的耗尽层、也就是空间电荷区，降低栅极沟槽底部氧化层内的工作电场强度。
图6 fuji沟槽结构
6、日本住友/丰田
栅极沟槽二侧p-体区部分下移，使用高掺杂p+，在沟槽底部氧化层外附近区域，下移p+区截面积变宽，延伸到栅极沟槽底部氧化层外附近区域，让下移的p+区和栅极沟槽底部附近的n-漂移层形成pn结，pn结的耗尽层，降低栅极沟槽底部氧化层内的电场强度，沟槽采用v形结构。
图7 日本住友/丰田沟槽结构
7、日本denso电装
类似于住友的沟槽结构，只是改为u形沟槽。
图8 日本denso沟槽结构
总结：这些结构核心就是在栅极沟槽底部或栅极沟槽底部附近区域，增加p型结构，形成耗尽层（空间电荷区），从而，把栅极沟槽底部氧化层电场，部分转移到耗尽层中，减小栅极沟槽底部的电场。
8阶连续时间滤波器芯片MAX274的工作原理及应用设计
模块化照明改变人类对照明的固有概念，全新的模块化照明时代来临
分析宽带系统互联中的串行选择
新疆哈密燃机发电项目正式并网发电，利用园区内煤化工废弃尾气发电
ARM携手英特尔消除物联网扩展障碍
沟槽结构SiC MOSFET常见的类型
关于全息投影和人工智能的分析
FPGA的应用领域
片上软件需要什么安全完整性？
发现了苹果iOS11的控制中心的不同之处了吗？你还有不满的吗？
三菱电机公开薄膜硅型太阳能电池的开发情况
简单盘点一下2020年末有哪些蓝牙耳机最值得入手
iPhone15预计上市时间
技术前沿：原子层沉积ALD介绍
如何为柔性PCB制造选择合适的板材料？
比特币波动率持续走低的主要原因是什么
Arduino LiPo电池观察器的制作
LC串联谐振拓扑构成与工作原理分析
电机绕组产生的电势和磁势
基于芯鼎盛TX4130设计的POE电源DC-DC开关降压恒压芯片DEMO说明
这种结构栅极沟槽底部氧化层的工作电场强度高，在高的反向偏置电压下，此处成为器件最薄弱的环节。沟槽结构sic mosfet的技术演进方向，就是采用优化的内部结构，减小沟槽底部氧化层工作电场强度，本文列出了一些常见结构。
1、rohm的双沟槽结构
栅极沟槽底部氧化层外二侧p-体区下移，下移p-体区和沟槽底部附近的n-区漂移层的pn结，形成耗尽层，也就是空间电荷区，降低栅极沟槽底部氧化层内的工作电场强度，这是一种最为经典、实用的专利结构。
a) rohm双沟槽结构
b) 电场分布
图1 rohm双沟槽结构及电场分布
2、infineon非对称沟槽结构
栅极沟槽底部氧化层外p-体区单侧下移，半包裹栅极沟槽底部区域，下移p-体区和沟槽底部附近n-区漂移层的pn结，形成耗尽层、也就是空间电荷区，降低栅极沟槽底部氧化层内的工作电场强度。
图2 infineon非对称沟槽结构
3、普渡大学integral oxide protection综合氧化保护结构
综合氧化保护结构iop改进地方有3部分：整个栅极沟槽氧化层外，包括底部和侧壁，使用低掺杂薄层n-型sic，把栅极氧化层隔开；栅极沟槽下部，再增加一层p+型sic；p-体区和n-漂移层之间增加一层高掺杂n+型sic。
图3 普渡大学iop沟槽结构
器件处于反向偏置时，栅极沟槽下面新增pn结形成空间电荷区，也就是耗尽层，可以对栅极氧化层起到屏蔽电场作用，将栅极氧化层内最大电场转移到pn结，减小栅极氧化层内的工作电场，甚至让栅极氧化层电场减少到0，有效消除栅极氧化层被电场击穿可能性。
栅极沟槽侧壁薄层低掺杂n-型sic，可以降低sic-sio 界面态对沟道电子散射作用，提高电子迁移率，降低器件导通电阻。器件导通时，p-体区和n-漂移层之间新增高掺杂n+型层，促进沟道电子进入漂移区后立即扩展，进一步降低导通电阻。
4、mitsubishi沟槽结构
采用非对称沟槽结构，栅极沟槽底部区域有3个结构：底部p+电场限制结构，侧接地电场限制层（图4中沟槽底部左侧p区）、高浓度n+掺杂导电区（图4中沟槽底部右侧n+区）。栅极沟槽底部的p+电场限制结构和n-漂移层形成pn结，pn结的耗尽层、也就是空间电荷区，将加在栅极氧化层的电场强度降低到普通平面结构的水平，侧接地电场限制层将电场限制层连接到源极，形成侧接地，实现高速开关。高浓度掺杂导电区，降低电流通路的导通电阻。
图4 mitsubishi沟槽结构
其改进结构如图5所示，沟槽底部区域变为2个结构：沟槽底部的p+电场限制结构和沟槽底部周围的高浓度掺杂n+导电区（图5中沟槽底部二侧n+）。p+电场限制结构将加在栅极沟槽氧化层的电场强度降低，高浓度掺杂n+导电区降低电流通路的导通电阻。
图5 mitsubishi改进沟槽结构
5、fuji electric
栅极沟槽二侧的p-体区部分下移，使用高掺杂p+；栅极沟槽底部氧化层外，增加掩埋的p+浮岛结构，和n-漂移层形成pn结，pn结的耗尽层、也就是空间电荷区，降低栅极沟槽底部氧化层内的工作电场强度。
图6 fuji沟槽结构
6、日本住友/丰田
栅极沟槽二侧p-体区部分下移，使用高掺杂p+，在沟槽底部氧化层外附近区域，下移p+区截面积变宽，延伸到栅极沟槽底部氧化层外附近区域，让下移的p+区和栅极沟槽底部附近的n-漂移层形成pn结，pn结的耗尽层，降低栅极沟槽底部氧化层内的电场强度，沟槽采用v形结构。
图7 日本住友/丰田沟槽结构
7、日本denso电装
类似于住友的沟槽结构，只是改为u形沟槽。
图8 日本denso沟槽结构
总结：这些结构核心就是在栅极沟槽底部或栅极沟槽底部附近区域，增加p型结构，形成耗尽层（空间电荷区），从而，把栅极沟槽底部氧化层电场，部分转移到耗尽层中，减小栅极沟槽底部的电场。
8阶连续时间滤波器芯片MAX274的工作原理及应用设计
模块化照明改变人类对照明的固有概念，全新的模块化照明时代来临
分析宽带系统互联中的串行选择
新疆哈密燃机发电项目正式并网发电，利用园区内煤化工废弃尾气发电
ARM携手英特尔消除物联网扩展障碍
沟槽结构SiC MOSFET常见的类型
关于全息投影和人工智能的分析
FPGA的应用领域
片上软件需要什么安全完整性？
发现了苹果iOS11的控制中心的不同之处了吗？你还有不满的吗？
三菱电机公开薄膜硅型太阳能电池的开发情况
简单盘点一下2020年末有哪些蓝牙耳机最值得入手
iPhone15预计上市时间
技术前沿：原子层沉积ALD介绍
如何为柔性PCB制造选择合适的板材料？
比特币波动率持续走低的主要原因是什么
Arduino LiPo电池观察器的制作
LC串联谐振拓扑构成与工作原理分析
电机绕组产生的电势和磁势
基于芯鼎盛TX4130设计的POE电源DC-DC开关降压恒压芯片DEMO说明