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       日本东京大学近日研发新型碳化硅绝缘薄膜生长技术，极大地改善了碳化硅功率器件的性能。

       高性能功率器件常用在高压、大电流和高频设备中，节能功效十分明显。特别是碳化硅设备，比传统的硅设备具有更低的能量损耗。但由于碳化硅的栅极绝缘层间的一些固有缺陷，碳化硅晶体管的电阻高且稳定性差，从而影响其性能。栅极绝缘层间的这些缺陷主要是由Sic界面上的一些杂质、原子超量或不足引起的。


       右图是氧化硅和碳化硅界面的氧化反应。反应过程中用副产品碳的解吸附作用充当一氧化碳能够有效降低界面缺陷的形成。左图是4H-SiC和SiO2的界面态密度图。水平轴显示了碳化硅导带边缘缺陷态的能量级准。

       东京大学工程研究院的Koji Kita教授发现，在制造栅极绝缘层薄膜时，将反应过程中的副产品碳当做一氧化碳进行喷射处理就可显著降低界面缺陷密度。研究人员用该方法在金属-氧化物-半导体结构的测试体上进行试验，得到了密度最小的界面缺陷结果。

       该技术在改善碳化硅表面质量性能时避免了额外的加工程序如含氢气体的加入等，操作工艺相对简易；在电力输送、电动汽车和工厂机器设备等的节能方面又前进了一大步。（中国超硬材料网翻译：王现）