【嘉勤点评】比亚迪的功率半导体专利，通过在硅接触层之上形成二氧化硅栅氧层，减小了二氧化硅栅氧层与硅接触层的界面陷阱电荷的数量，提高了沟道载流子的迁移率，同时还耐高压、高温。
集微网消息，近日，由全球电子技术领域知名媒体集团ASPENCORE主办的2021全球CEO峰会暨全球电子成就奖颁奖典礼在深圳如期举办。比亚迪半导体三相全桥碳化硅功率模块荣膺2021全球电子成就奖之“年度功率半导体/驱动器”。
二氧化硅栅氧层形成时，通常通过在碳化硅外延层热生长的方法形成二氧化硅栅氧层。然而，由于生长过程中二氧化硅与碳化硅材料的晶格不匹配，在二氧化硅栅氧层和碳化硅外延层和二氧化硅栅氧层的界面中会产生大量的悬挂键、碳簇和氧空位等缺陷电荷，造成碳化硅半导体功率器件器件反型沟道载流子迁移极低，会影响到器件的开启，耐压等，降低了器件性能。
为此，比亚迪于2016年1月26日申请了一项名为“碳化硅功率半导体器件”的发明专利（申请号: 201620074515.0），申请人为比亚迪股份有限公司。
图1 N型碳化硅功率半导体器件剖面示意图
图1为本发明新型N型碳化硅功率半导体器件的剖面示意图，其中包括碳化硅衬底102，衬底的正面形成有缓冲层103，其导电类型与衬底均为N型。缓冲层之上形成有碳化硅外延层104，其内为第一阱区105，外延层的导电类型与缓冲层均为N型，第一阱区的导电类型为P型。其中，第一阱区有两个，对称地分布在碳化硅外延层的两侧靠近上表面的区域。
碳化硅外延层之上形成有硅接触层106，接触层两侧的第二阱区107底部与第一阱区的上表面接触，其中，第二阱区以硅接触层为中心对称地分布在第一阱区的上方，第一阱区第二阱区的导电类型均为P型。每一侧的第二阱区内的源极区108和接触孔区109并排相邻设置，硅接触层之上依次为二氧化硅栅氧层110、多晶硅栅层111和源极113，具体地，二氧化硅栅氧层覆盖硅接触层、第二阱区和部分接触孔区，源极覆盖部分源极区和接触孔区。优选地。接触孔区与源极形成欧姆接触，能减小表面接触电阻。
根据本实用新型的实施例，通过在碳化硅外延层之上硅接触层以及在硅接触层之上形成二氧化硅栅氧层，使得硅接触层的硅与二氧化硅栅氧层的二氧化硅的晶格相匹配，能够大大减小二氧化硅栅氧层与硅接触层的界面陷阱电荷的数量，提高沟道载流子的迁移率，同时又具备碳化硅功率半导体器件耐高压、高温的特性。
简而言之，比亚迪的功率半导体专利，通过在硅接触层之上形成二氧化硅栅氧层，减小了二氧化硅栅氧层与硅接触层的界面陷阱电荷的数量，提高了沟道载流子的迁移率，同时还耐高压、高温。
比亚迪业务布局涵盖电子、汽车、新能源和轨道交通等领域，公司全方位构建零排放的新能源整体解决方案。比亚迪半导体碳化硅功率模块因其创新技术、优异性能及搭载在应用端上出众的表现，已获得业内广泛关注与认可。
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