SiC MOS创新！性能提升80%，8月量产

7月22日，东芝官网宣布，他们的第三代SiC MOSFET计划在今年 8 月下旬开始量产。该新产品使用全新的器件结构，具有低导通电阻，且开关损耗与第二代产品相比降低了约20%！

2020年8月，东芝利用这项新技术量产了第二代SiC MOSFET——1.2kV SiC MOSFET。这是一种将SBD嵌入MOSFET的结构，将其与PN二极管并联放置，能将可靠性提升10倍。

第二代SiC MOSFET截面结构

虽然上述器件结构可以显著提升可靠性，可它却有着无法规避的缺点——特定导通电阻和性能指标（Ron *Q gd）会增加，从而降低MOSFET 的性能；此外，为了降低导通电阻，第二代SiC MOSFET必须增加芯片面积，而这也会带来成本的增加。
因此，东芝加紧对该器件结构进行完善，并据此研发了第三代 SiC MOSFET。
首先通过将氮注入 SiC MOSFET 的宽 p 型扩散区（p 阱）的底部，以降低扩散电阻 (R spread ) 并增加 SBD 电流。
然后再缩小 JFET 区域并注入氮以降低反馈电容和 JFET 电阻。
总的来说就是优化电流扩散层结构，缩少单元尺寸。

第二代与第三代SiC MOSFET截面结构对比

改良器件结构图

经实验验证，相比第二代SiC MOSFET，东芝新的器件结构将特定导通电阻降低了43%，Ron *Qgd 降低了80%，开关损耗降低约20%。

加紧布局SiC业务转向IDM模式
东芝最新公告表明，采用新器件结构技术的第三代 SiC MOSFET 将在8月量产，印证了东芝正在加紧布局SiC业务，并步入IDM模式的正轨。
据“行家说三代半”此前报道，今年Q1，东芝宣布将利用自身在半导体制造设备技术方面的优势，在内部生产用于功率半导体的碳化硅外延片；并且投资55亿用于功率器件扩产，包括建设8英寸的碳化硅和氮化镓生产线。

东芝表示，未来这种“外延设备+外延片+器件”的垂直整合模式，有利于他们抢占铁路、海上风力发电、数据中心以及车载等市场。