世界上第一个倒置氧化镓DI-MOS晶体管

Novel Crystal Technology公司确认在开发氧化镓功率晶体管方面取得重大进展

日本Novel Crystal Technology公司已确认高击穿电压（1 kV）氧化镓倒置双注入MOS晶体管（DI-MOSFET）的基本性能，其阈值电压足够高，为6.6V。这被认为是氧化镓（B-Ga2O3）的世界第一。

在2022年9月21日举行的第83届日本应用物理学会秋季会议上，公布了这一发展的细节。

自2019年以来，Novel Crystal Technology一直致力于B-Ga₂O₃晶体管的商业化，参与了日本收购、技术与物流局（Japanese Acquisition，Technology&Logistics Agency）国家安全技术研究促进基金（JP004596）的“倒置MOS沟道型氧化镓晶体管的研发”项目。

到目前为止，由于尚未建立p型导电技术，常关型B-Ga₂O₃晶体管使用了不需要p型层的翅片结构。然而，翅片必须具有0.4 μm或更小的精细结构，并具有良好的尺寸控制。很难制造出这样的芯片尺寸为几毫米见方、成品率高的大型器件。

为了解决这个问题，Novel Crystal Technology一直在开发一种倒置的MOS沟道结构，该结构即使使用传统的步进曝光设备和干蚀刻设备也可以高成品率制造。目前的开发不依赖于开发具有技术挑战性的B-Ga₂O₃ p型导电层，而是使用掺杂氮（N）的高电阻B-Ga₂O₃层作为受主杂质，并使用通过活化热处理制成的井层。

在迁移率评估中，所制备的长沟道（LCH=100μm）横向晶体管显示出6.2 V的高阈值电压，这是翅片结构无法实现的，并且MOS沟道迁移率（52 cm2/V）高于SiC器件（上图1）。

作为收购、技术和物流机构委托项目的一部分，New Crystal Technology将分析原型倒置MOS晶体管中掺氮B-Ga₂O₃高电阻层的特性。此外，它将在一条4英寸大批量生产代工生产线上进行试生产，改善器件特性，并确保可靠性。

它还将继续开发全B-Ga₂O₃功率模块，该模块与目前正在商业化的氧化镓肖特基势垒二极管（SBD）相结合。

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