ROHM近日研发出采用沟槽结构的SiC-MOSFET，并已建立完备的量产体制。与量产中的平面型SiC-MOSFET相比，同一晶片尺寸的导通电阻可降低50%，这将大幅降低太阳能发电用功率调节器和工业设备用电源、工业用变流器等所有相关设备的功率损耗。此次研发的SiC-MOSFET计画将推出功率模组及离散式封装产品，目前已建立完备的功率模组产品的量产体制。

产品背景

近年来，在全球都在寻求解决供电问题的大环境下，如何有效地输送并使用所发电力的「功率转换」变得相当重要。 SiC功率元件作为可显著减少此功率转换时损耗的关键元件。 ROHM于2010年成功研发实现SiC MOSFET的量产，并在持续推进可进一步降低功率损耗的元件研发。

图1 : 单沟槽式与双沟槽式的结构比较

京都大学工学研究科电子工学专业木本恒畅教授表示：「Si（矽）材料在发展上已经接近其理论性能极限。对此，ROHM公司率先发力采用可实现高耐压、低损耗（高效率）的SiC（碳化矽）材料的SiC功率元件，持续推进研发与量产。

此次，率先实现量产采用可最大限度发挥SiC特性的沟槽结构的SiC-MOSFET。该SiC-MOSFET是兼备低损耗特性与高速开关特性的高性能功率电晶体，功率转换时的效率更高，可『毫无浪费』的用电，其量产将为太阳能发电用功率调节器和工业设备用电源等所有设备进一步实现节能化、小型化、轻量化作贡献。 」

技术特点

采用沟槽结构，实现低导通电阻功率元件

到目前为止，沟槽结构因在SiC-MOSFET中采用可有效降低导通电阻而备受关注，但为了确保元件的长期可靠性，需要设计能够缓和闸极沟槽部分产生的电场结构。 ROHM采用独创的结构成功解决了该课题，并实现了采用沟槽结构的SiC-MOSFET的量产。与已在量产中的平面型SiC-MOSFET相比，导通电阻可降低约50％，同时还提高了开关性能（输入电容降低约35%）。

图2

图3

全SiC功率模组

ROHM又研发出采用此次研发的沟槽结构SiC-MOSFET的「全SiC」功率模组。

该产品内部电路为2in1结构，采用SiC-MOSFET及SiC-SBD，额定电压1200V，额定电流180A。

与使用平面型SiC-MOSFET的「全SiC」模组相比，其开关损耗也降低了约42％。

图4

离散式产品

ROHM将依次展开额定电压650V、1200V各3款产品的研发。额定电流将继续研发118A（650V）、95A（1200V）的产品。

注释

1.MOSFET（Metal－Oxide－Semiconductor Field　Effect　Transistor的缩写)：金属－氧化物－半导体场效应电晶体，是FET中最被普遍使用的结构。

作为开关元件使用。

2.沟槽式结构：沟槽（Trench）意为凹槽。是在晶片表面形成凹槽，在其侧壁形成MOSFET闸极的结构。不存在平面型MOSFET在结构上存在的JFET电阻，比平面结构更容易实现微细化，因此有望实现接近SiC材料原本性能的导通电阻。