日本三菱電機與東京大學全球首次明確了使SiC功率半導體元件不易受外部電磁噪音影響的工作原理。經驗證，在元件内添加硫元素後，電流流經路徑内的部分電子被其擷取，便可在不增加元件電阻的情況下提高開關動作開始時的控制電壓。
SiC功率半導體元件的内部截面構造圖
SiC功率半導體元件具備出色的節能特性，有望廣泛應用於功率電子設備。不過，降低元件電阻，開關動作開始時的控制電壓就會降低，來自外部的電磁噪音會導致元件的錯誤操作增加，這是SiC功率半導體元件存在的問題之一。
此次三菱電機與東大的研究小組發現，在柵極氧化膜與SiC的界面下添加硫元素之後，產生電流的部分電子會被硫元素擷取，與以前相比，可以增加電流流過時的控制電壓。利用這種效果最適化元件内的硫含量布，就能增加元件在開關動作開始時的控制電壓，使之不容易受電磁噪音影響。此次是全球首次明確這一工作原理。作爲添加材料，此前一直使用氮和磷等元素，而此次的評估實驗還證明，硫的性能可達到氮的4.3倍。
具體的實用化和產品化時間尚未確定，三菱電機的負責人僅表示，「打算儘快實施實用化」。關於成本，這位負責人說：「很多電磁噪音對策都是在元件外部採取措施，（在元件内部採取對策）整體來看能降低成本。」三菱電機將根據此次的成果設計SiC-MOSFET並進行試製評估，計劃以車載相關領域爲中心，將其廣泛應用於工業設備、家電、鐵路及電力等用途。
供稿：《電子元件產業新聞》
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
