日本三菱电机与东京大学全球首次明确了使SiC功率半导体元件不易受外部电磁噪声影响的工作原理。经验证，在元件内添加硫元素后，电流流经路径内的部分电子被其捕获，便可在不增加元件电阻的情况下提高开关动作开始时的控制电压。
SiC功率半导体元件的内部截面构造图
SiC功率半导体元件具备出色的节能特性，有望广泛应用于功率电子设备。不过，降低元件电阻，开关动作开始时的控制电压就会降低，来自外部的电磁噪声会导致元件的错误动作增加，这是SiC功率半导体元件存在的问题之一。
此次三菱电机与东大的研究小组发现，在栅极氧化膜与SiC的界面下添加硫元素之后，产生电流的部分电子会被硫元素捕获，与以前相比，可以增加电流流过时的控制电压。利用这种效果优化元件内的硫分布，就能增加元件在开关动作开始时的控制电压，使之不容易受电磁噪声影响。此次是全球首次明确这一工作原理。作为添加材料，此前一直使用氮和磷等元素，而此次的评估实验还证明，硫的性能可达到氮的4.3倍。
具体的实用化和产品化时间尚未确定，三菱电机的负责人仅表示，“打算尽快实现实用化”。关于成本，这位负责人说：“很多电磁噪声对策都是在元件外部采取措施，（在元件内部采取对策）整体来看能降低成本。”三菱电机将根据此次的成果设计SiC-MOSFET并进行试制评估，计划以车载相关领域为中心，将其广泛应用于工业设备、家电、铁路及电力等用途。
供稿：《电子元件产业新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
