在大功率、高压场景中，碳化硅功率器件正加速取代传统硅基器件，但沟槽型结构的制造难度长期制约着国产高端产品的量产进程。沟槽刻蚀均匀性与阈值电压的高度耦合，使得工艺窗口极为狭窄，良率难以提升，这一行业共性难题此前在国内始终缺乏系统性解决方案。近日，深圳平湖实验室第三代跃升研究团队在这一领域取得实质性进展，成功推出750V沟槽型SiC JFET器件，关键技术指标达到国际先进水平，同时完成了从工艺开发到知识产权保护的全链条自主突破。
图片来源：深圳平湖实验室
该成果全部基于深圳平湖实验室自主搭建的8英寸碳化硅中试平台，实现了国内少有的8英寸大尺寸沟槽型SiC JFET完整工艺闭环。这一平台也是全球首个集科研和中试于一体的8英寸第三代功率半导体开放共享平台，为技术从实验室向产业化过渡提供了关键验证载体。在电学性能方面，器件击穿电压超过920V，为750V主流高压直流应用预留了充足的耐压冗余；比导通电阻低至0.75mΩ·cm²，导通损耗显著降低，功率密度得到有效提升。上述指标均达到国际先进水平。
此次技术突破的核心在于对传统工艺路线的关键改良。在传统倾角注入工艺中，沟槽刻蚀的微小尺寸波动即会直接导致器件阈值电压离散分布，量产一致性难以保障。研究团队创新性地将器件沟道分解为阈值调节区与耐压调节区，并引入浅沟槽自对准注入工艺，使阈值电压获得独立调控能力，成功将刻蚀均匀性与阈值一致性解耦。这一技术路径大幅拓宽了生产工艺窗口，从底层提升了晶圆级一致性与量产良率。该成果已获得国家发明专利授权（专利号：CN202411938192.0）。
为满足多元化的产业应用需求，研究团队同步规划了四款导通电阻规格的产品——16mΩ、35mΩ、80mΩ及165mΩ，可灵活适配从中小功率到高功率场景的不同设备方案。可靠性验证方面，器件在500小时的持续考核中表现出优异的长期稳定性，基本性能未出现退化，为后续规模化应用奠定了坚实基础。
此次750V沟槽型SiC JFET的成功推出，标志着我国在该细分赛道实现了从工艺、器件到知识产权的全方位自主突破，填补了国内8英寸碳化硅器件领域的关键能力短板。下一步，深圳平湖实验室第三代跃升团队将扩充产品规格体系，依托开放共享的中试平台加速产业化落地，推动国产碳化硅器件在AI算力基础设施、智能电网、工业电力等关键领域的规模化应用，以自主半导体技术支撑我国数字基础设施与新型电力系统的高质量发展。
（集邦化合物半导体整理）
更多SiC和GaN的市场资讯，请关注微信公众账号：集邦化合物半导体。