隨著8英寸晶圓制造技術(shù)的成熟和終端保護(hù)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，P型SiC襯底JBS有望在新能源、軌道交通等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高壓（>1.2 kV）、高溫場景的突破‌。 

近日，由第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）與三安光電股份有限公司共同主辦的“2025功率半導(dǎo)體制造及供應(yīng)鏈高峰論壇”在重慶山城國際會(huì)議中心盛大召開。論壇圍繞功率半導(dǎo)體制造及供應(yīng)鏈中的諸多關(guān)鍵問題，多方優(yōu)勢力量強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，院士領(lǐng)銜，專家齊聚，攜手促進(jìn)功率半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。

期間，”分論壇一：8英寸碳化硅晶圓智能制造“上，浙江大學(xué)特聘研究員、博士生導(dǎo)師任娜帶來”基于P型碳化硅襯底材料的結(jié)勢壘肖特基二極管“的主題報(bào)告，介紹了SiC IGBT與p型碳化硅材料當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀、p型結(jié)勢壘肖特基二極管的設(shè)計(jì)與研制，器件電學(xué)特性、光電特性的表征等內(nèi)容。

研究顯示，采用頂籽溶液生長（TSSG）法制備高質(zhì)量p型SiC襯底，p型JBS二極管達(dá)到了1200V的耐壓水平。較高的肖特基勢壘和較低的空穴遷移率，導(dǎo)致 pn 結(jié)更早被觸發(fā)，從而進(jìn)入雙極導(dǎo)電模式。表現(xiàn)出較低的導(dǎo)通電阻，尤其在高溫下優(yōu)勢更加明顯。p 型SiC JBS在高溫下的導(dǎo)通電阻顯著降低，表明其適合于高溫功率應(yīng)用。 在 p 型SiC功率器件中觀察到電致發(fā)光（EL）現(xiàn)象，并研究了其光譜特性。器件的發(fā)光特性（發(fā)光峰波長以及發(fā)光強(qiáng)度）與器件的導(dǎo)通電流與結(jié)溫有明顯的關(guān)聯(lián)性。且隨著電流增加，EL 主要來自于導(dǎo)帶-受主能級(jí)的載流子復(fù)合，并表現(xiàn)出光強(qiáng)與電流的線性關(guān)系。外部光照導(dǎo)致器件漏電流增加、I-V 曲線左移，為 SiC 功率器件的光學(xué)傳感和光電集成應(yīng)用提供了可能性。

優(yōu)化 p 型 SiC 襯底質(zhì)量：進(jìn)一步降低襯底的缺陷密度，使其達(dá)到或接近 n 型 SiC 水平。p 型 SiC JBS 只是 p 型 SiC 應(yīng)用的第一步，未來 p 型 SiC 在超高壓、大電流功率器件領(lǐng)域具有廣闊前景。P 型 SiC 的電致發(fā)光（EL）效應(yīng)和光調(diào)控效應(yīng)為其在未來電子系統(tǒng)中的應(yīng)用拓展了新的可能性。 

嘉賓簡介 

任娜，浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院特聘研究員，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樘蓟韫β势骷脑O(shè)計(jì)、工藝與可靠性，主持國家自然科學(xué)基金青年基金、面上項(xiàng)目，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題，國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金課題，浙江省“尖兵”和“領(lǐng)雁”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、企業(yè)橫向合作等科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，擔(dān)任寬禁帶功率器件與應(yīng)用浙江省工程研究中心副主任，以及IEEE ISPSD國際功率半導(dǎo)體器件與集成電路會(huì)議技術(shù)委員會(huì)委員，在本領(lǐng)域知名期刊和會(huì)議發(fā)表論文近100篇，獲得中國和美國發(fā)明專利授權(quán)24項(xiàng)，獲得浙江省知識(shí)產(chǎn)權(quán)獎(jiǎng)1項(xiàng)。