WeEn Semiconductors於2014年發布了基於100毫米SiC晶片的650V SiC MPS二極管，並於2017年發布了基於150毫米高質量SiC晶片的650V SiC MPS二極管。今年早些時候，基於成熟的150mm晶圓技術，WeEn推出了1200V SiC MPS二極管和AEC-Q101汽車認證的650V SiC MPS二極管。

 

公司擁有50多年的曆史，在功率半導體器件設計方麵有著豐富的經驗。設計過程包括根據客戶需求設定設計目標、使用EDA工具進行器件和工藝模擬
、掩模設計和工藝設計
、製造
、裝配和可靠性測試。經過多輪的試驗
、優化、壽命試驗和應用試驗，獲得了合格的優化設計產品。

 

為了追求最佳的器件性能，在全WeEn-SiC肖特基二極管中采用了一種合並PN肖特基（MPS）結構。在高正向電流密度下，PN結將開始在二極管漂移區注入少數載流子（電導調製）
，並接管肖特基結的電流傳導。因此，在高電流密度下，MPS比傳統JBS結構具有更低的正向壓降。這使得MPS器件能夠承受更高的浪湧電流。但是，增大PN麵積將導致肖特基麵積減小。當雙極結構還不工作時，這會導致標稱正向電流下的“導通電阻”增加。因此，在標稱正向傳導能力和浪湧電流處理能力之間存在權衡。通過精心設計的P+島和獨特的歐姆接觸工藝
，實現了對有效肖特基麵積沒有顯著影響的有效浪湧電流傳導路徑。這使得WeEn-SiC-MPS二極管能夠在不損失標稱電流傳導能力的情況下具有優異的浪湧電流處理能力。

 

圖1:WeEn-SiC MPS二極管的截麵示意圖和電流分布

 

一種適於製造功率器件的SiC晶片由兩層組成：一層是厚的襯底層，另一層是生長在上麵的薄外延層。厚實的基底使大型碳化矽晶圓具有在半導體加工、搬ban運yun和he運yun輸shu過guo程cheng中zhong所suo需xu的de機ji械xie穩wen定ding性xing。然ran而er
，基ji底di的de電dian功gong能neng是shi最zui小xiao的de。二er極ji管guan阻zu斷duan高gao反fan向xiang電dian壓ya的de功gong能neng被bei外wai延yan層ceng覆fu蓋gai，隻zhi有you在zai正zheng向xiang工gong作zuo時shi，襯chen底di才cai起qi到dao電dian流liu傳chuan導dao路lu徑jing的de作zuo用yong。不bu幸xing的de是shi


，電dian流liu傳chuan導dao路lu徑jing起qi著zhe串chuan聯lian電dian阻zu的de作zuo用yong。市shi麵mian上shang可ke買mai到dao的deSiC襯底沒有高摻雜濃度
，因此串聯電阻非常明顯，特別是對於650V SiC器件。這會導致意外的功率損失。降低串聯電阻和功率損耗的一種方法是在半導體加工完成後使襯底層變薄，即所謂的襯底後研磨。

 

圖2:WeEn NXPSC04650 4A，650V MPS二極管與其他公司JBS二極管在25℃時正向I-V特性的比較

 

碳化矽是一種非常堅硬的材料，它對磨削等機械處理提出了幾個挑戰：防止裂紋、表麵粗糙度和厚度均勻性。然而，領先的製造工藝和卓越的質量控製使WeEn能夠提供比市場上標準產品厚度僅1/3的SiC產品。這種很薄的芯片使SiC二極管具有更好的電流傳導能力和較低的熱阻。

 

嚴yan格ge的de生sheng產chan管guan理li和he質zhi量liang控kong製zhi是shi保bao證zheng產chan品pin性xing能neng穩wen定ding的de重zhong要yao因yin素su。為wei了le向xiang客ke戶hu提ti供gong最zui可ke靠kao的de碳tan化hua矽gui二er極ji管guan產chan品pin，我wo們men建jian立li了le全quan麵mian的de質zhi量liang和he可ke靠kao性xing控kong製zhi係xi統tong和he程cheng序xu。所suo有youSiC產品必須經過100%靜態參數測試、100%浪湧電流處理測試（IFSM）和100%雪崩能力測試（UIS）。產品符合JEDEC標準或更嚴格的可靠性測試要求
；例如，將HTRB測試時間從1000小時延長到3000小時。

 

由於其優良的材料特性，SiC肖特基二極管的性能比矽PN結二極管好得多。再加上先進的芯片設計能力和成熟的製造工藝，WeEn現在製造出了優質的SiC肖特基二極管。

 

 

推薦閱讀：