Mitsubishi Electric Corporation y la Universidad de Tokio anunciaron que pudieron evaluar por primera vez la influencia de #tres mecanismos de dispersión de electrones para determinar la #resistencia de los elementos semiconductores de energía de carburo de silicio (SiC) en los módulos de #semiconductores de potencia.

Se encontró que la supresión de la dispersión de electrones por cargas de impurezas permite tres veces disminuir la resistencia por debajo de la #interfaz de SiC y la capa de óxido de la puerta. Se espera que este descubrimiento reduzca las pérdidas de potencia en las centrales eléctricas al reducir la resistencia en los dispositivos semiconductores de potencia basados ​​en carburo de silicio.

La investigación

Mitsubishi Electric Corporation continúa la #investigación en este campo para #mejorar sus #características de MOSFETs (SiC MOSFET) y reducir aún más la resistencia interna de dispositivos semiconductores de potencia basados ​​en carburo de silicio. Los resultados exitosos del estudio se anunciaron por primera vez el 4 de diciembre en la Conferencia Internacional de Dispositivos Electrónicos (IEDM2017) en San Francisco (California, EE. UU.).

Resultados

Como #resultado del análisis de los dispositivos fabricados por Mitsubishi Electric, se #estableció que la influencia principal en la #conductividad electrónica debajo de la interfaz de SiC y la capa de óxido de la puerta son las cargas de impurezas y las vibraciones de la red cristalina.

La tecnología proporcionada por la Universidad de Tokio se usó para medir el efecto de las vibraciones reticulares sobre la conductividad de los electrones. Aunque se descubrió que la conductividad se ve afectada por tres factores, a saber, la irregularidad de la interfaz, las cargas de impurezas y las vibraciones reticulares, el grado de influencia de cada uno de ellos seguía sin estar claro.

Para determinar el efecto de las cargas de impurezas, se fabricó un MOSFET plano basado en carburo de silicio en el que los electrones se mueven en una capa de varios nanómetros de grosor desde la interfaz.

Comparación

En comparación con el transistor analógico utilizado anteriormente, la resistencia se #redujo tres veces debido a la prevención de la #dispersión de #electrones, que se dirigieron lejos de cargas de impurezas debajo de la interfaz.

Un MOSFET que se usó como referencia para comparación tenía la misma estructura de interfaz que el MOSFET de campo de carburo de silicio fabricado por Mitsubishi Electric.

Mitsubishi Electric Corporation desarrolló el #diseño del transistor de prueba, lo fabricó y analizó los factores que afectan la resistencia, mientras que la #Universidad de Tokio fue responsable de medir los parámetros que afectan la dispersión de electrones.

La esencia del problema

El equipo de potencia, que se utiliza en productos electrónicos de consumo, plantas industriales, transporte, etc., debe tener la máxima #eficacia con dimensiones mínimas. Mitsubishi Electric Corporation está expandiendo el uso de elementos de semiconductores de #potencia basados ​​en carburo de silicio en los módulos de semiconductores de potencia, que son componentes clave de los "equipos de potencia.

Los elementos semiconductores de potencia basados ​​en carburo de silicio tienen menor resistencia que los semiconductores de silicio convencionales, y para reducir aún más su resistencia, es importante comprender correctamente las características de resistencia debajo de la interfaz. Sin embargo, antes del estudio, era difícil medir los factores de resistencia que determinan la dispersión de electrones, individualmente.

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