栅极氧化层可靠性是SiC器件应用的一个关切点。本节先容SiC栅极绝缘层加工工艺，要点先容其与Si的不同之处。
SiC不错通过与Si雷同的热氧化经过，在晶圆名义酿成优质的SiO2绝缘膜。这在制造SiC器件方面具有荒谬大的上风。在平面栅SiC MOSFET中，这种热氧化酿成的SiO2频繁被用作栅极绝缘膜，并已杀青居品化。然则，SiC的热氧化与Si的热氧化存在一些互异，在将热氧化工艺应用于SiC器件时必须探究到这小数。
领先，与Si比拟，SiC的热氧化速度低。因此，该经过需要很万古期，并且还需要高温。在SiC的热氧化中，探究高温工艺下安设的负荷是不可败落的。此外，SiC的热氧化速度具有很大的各向异性，取决于晶体名义。热氧化速度频繁在（0001）Si面最慢，在（0001(—)）C面最快。举例，在制作沟槽栅SiC MOSFET时，为了在与Si面与C面正交的面上酿成栅极氧化膜，需要阁下CVD氧化膜等对策。对于热氧化的敌视，不错使用水蒸气和干氧气，两者比较，水蒸气敌视的氧化速度更大，与Si疏浚。由于敌视气体影响SiC/SiO2界面的电子、空穴罗网的酿成，因此需要可贵敌视气体的选拔。另外，对于组成SiC的碳，在热氧化中以CO或者CO2的体式从SiO2脱离。已知SiC热氧化酿成的SiO2除了在SiC/SiO2界面隔邻以外，碳残留荒谬少。对于SiC，在合适条目下酿成的热氧化SiO2的绝缘击穿场强与Si的热氧化SiO2比拟，获得了疏浚或更好的值，不存在与电断气缘性能相干的实践性问题。
SiC与Si的热氧化膜的最大不同之处在于，SiC在SiC/SiO2界面上酿成了好多电子、空穴罗网。SiC/SiO2界面上的罗网会对器件性能产生负面影响，举例加多MOSFET导通时的电阻，导致电气特点随期间变化。因此，进行了好多裁汰界面罗网密度的尝试。其中，在NO、N2O等氮化气体敌视中，进行SiC/SiO2界面的退火处罚是一种照旧被鄙俚使用的模范，简略大幅改善MOSFET的SiC/SiO2界面电子的灵验迁徙率。进行该氮化退火处罚时的温度需要与热氧化经过疏浚或更高的温度，需要与高温对应的退火处罚安设。电子和空穴罗网的发祥被合计是波及碳残留的复合劣势，但仍有争议。另外，好多机构正在进行进一步裁汰罗网密度的接头和斥地。
对于SiC/SiO2界面罗网对MOSFET的影响，对三菱电机制造的平面栅SiC MOSFET扩充栅极电压应力磨真金不怕火（HTGB磨真金不怕火），后果如图1所示。测试温度设为150℃，在栅极和源极之间合手续施加20V或-20V时，不雅察阈值电压的变化。测试的所有MOSFET，不管施加栅极电压的正、负，阈值电压的变动量王人很小，安定性荒谬好。表1汇总了施加1000小时栅极电压后导通电阻和阈值电压的变化量。与阈值电压相通，导通电阻的变动量也很小，不可问题。
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图1(a)：在高温（150℃）、万古（1000hr）施加栅极电压（HTGB磨真金不怕火），SiC MOSFET栅极阈值电压随期间变化（栅极电压为20V时）
图1(b)：在高温（150℃）、万古（1000hr）施加栅极电压（HTGB磨真金不怕火），SiC MOSFET栅极阈值电压随期间变化（栅极电压为-20V时）
表1：SiC MOSFET施加栅极电压测试后导通电阻、阈值电压变化量
比年来，将高频交流电压施加到SiC MOSFET的栅极时，阈值电压等电特点的经时偏移引起了东说念主们的关切。这是一种在期间上迟缓发生特点漂移的景象，与电压扫描中常见的滞回特点不同，这是由于存在于SiC/SiO2界面处的罗网拿获、开释电荷。在漂移量大的情况下，在实用中有可能产生问题，是以未必候应用侧对恒久可靠性暗意担忧。图2暗意对SiC MOSFET的栅极施加高频AC偏压时阈值电压的经时变化。三菱电机的SiC MOSFET，阈值电压的漂移量小、安定性好，与其他公司居品（A公司）比拟，有较大的互异。
图2：SiC MOSFET栅极施加高频AC应力时的阈值电压变化在SiC MOSFET中，栅极施加偏置电压时电气特点的不屈定景象，未必也令东说念主担忧，于今已有多样施展，处于略微芜乱的现象。MOSFET栅极相干特点的安定性很猛进度上依赖于栅极绝缘膜的制作模范、元件结构、起原条目等。另外，导通电阻的裁汰和特点的安定性不一定能并存。为高出到低电阻、特点安定的SiC MOSFET，需要基于无数的告诫、数据，对工艺、结构进行最优化。三菱电机SiC MOSFET的栅极特点已在多样应用系统中进行了评估，显现其安定性荒谬好，是其主要上风之一。
对于三菱电机
三菱电机创立于1921年，是天下驰名的轮廓性企业。斥逐2024年3月31日的财年，集团营收52579亿日元（约合好意思元348亿）。当作一家期间主导型企业，三菱电机领有多项专利期间，并凭借广泛的期间实力和精粹的企业信誉在天下的电力缔造、通讯缔造、工业自动化、电子元器件、家电等市集占据紧迫地位。尤其在电子元器件市集，三菱电机从事斥地和分娩半导体已有68年。其半导体居品更是在变频家电、轨说念牵引、工业与新动力、电动汽车、模拟/数字通讯以及有线/无线通讯等畛域获得了鄙俚的应用。
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