罗姆开发出小型高功率沟道型MOS场效应管和10mm见方的SBD

    　罗姆开发出了性能比原产品更高的两种SiC元件。一种是只有3mm见方但能输出100A以上漏极电流的沟道型MOS场效应管（图1）。另一种为10mm见方、输出电流高达300A的肖特基势垒二极管（SBD）（图2）。两种元件的开发成功，有助于实现面向混合动力车马达及产业用马达等可处理数百安培电流的驱动模块。两种元件均预定2008年下半年开始供应样品。

图1：3mm见方的沟道型MOS场效应管 
 
图2：10mm见方的SBD

图3：MOS场效应管的电气特性

图4：SBD的电气特性 

图5：耐压为900V以上

　　该公司开发出了利用SiC的MOS场效应管和SBD，并已开始供应样品。此次开发的沟道型MOS场效应管的特点是：虽然只有3mm见方，但却能输出100A以上的漏极电流（图3）。而原来的平面型MOS场效应管则不同，要输出100A以上的漏极电流，尺寸需要达到5～7mm见方。实际上，在“CEATEC JAPAN 2007”上展示的、可输出100A以上电流的SiC制MOS场效应管元件的尺寸为5mm见方（参阅本站报道）。

　　另一方面，SBD的特点是元件尺寸较大、为10mm见方。原来由于尺寸太小时成品率会降低，因此5mm见方已是极限。通过扩大面积，顺向电压为1.5V时可输出高达300A的电流（图4）。逆向耐压也达到了660V，提高了耐压能力。

　　MOS场效应管采用沟道型，SBD通过减小结晶缺陷的影响得以实现

　　此次使用SiC的MOS场效应管之所以能够在3mm见方的尺寸下输出100A电流，原因是通过采用沟道型降低了导通电阻。沟道型是指在元件上挖出沟槽，在沟槽壁面上设计栅极。与在元件表面设计栅极的平面型相比，能够抑制电阻增加的JFET効应。因此可轻松减小导通电阻。

　　导通电阻越小，损失就越少，因此能够输出大电流。但是，在减小导通电阻后，耐压就会降低，很难同时实现高耐压和低导通电阻。所以通过采用沟道型，在900V耐压下实现了仅为2mΩcm2左右的导通电阻值（图5）。此次开发的元件与Si元件相比，导通电阻为DMOS的1/85、IGBT的1/5。

　　SBD主要是通过确立可抑制结晶缺陷影响的技术实现了大面积化。元件面积越大，SiC晶圆上存在的结晶缺陷就越容易进入元件内部，成品率也就越难提高。