突破高端碳化硅器件工艺瓶颈！深圳平湖实验室750V沟槽型SiC JFET达国际先进水平

AI算力爆发、新型电力系统加速落地背景下，高压功率器件成为数据中心、智能电网、固态保护设备的核心刚需，而SiC JFET因低损耗、高可靠特性成为技术高地。近日，深圳平湖实验室第三代跃升研究团队依托自有8英寸碳化硅中试平台完成关键技术攻关，成功推出750V沟槽型SiC JFET器件，其关键技术指标达到国际先进水平。同时攻克制约量产一致性的工艺耦合难题，为我国高端碳化硅功率器件自主可控补上重要一环。

图一 8英寸750V沟槽型SiC JFET晶圆照片

一、国产大尺寸沟槽型高性能SiC JFET标杆

本次研发成果全部基于深圳平湖实验室自主搭建、面向产业验证的8英寸 SiC中试平台开发，是国内少数实现8英寸大尺寸沟槽型SiC JFET完整工艺闭环的自研成果。

器件击穿电压超过920V，耐压冗余充足，适配750V主流高压直流应用；核心指标比导通电阻低至0.75mΩ・cm²，导通损耗大幅降低，功率密度显著提升。

为覆盖多元产业需求，研究团队同步落地4款产品（16mΩ、35mΩ、80mΩ、165mΩ），可灵活适配多元应用需求，可灵活匹配中小功率、大功率不同设备方案。可靠性测试方面，器件历经500小时考核，基本性能未退化，展现出优异的长期稳定性。

图二 器件500小时可靠性测试结果

二、工艺底层创新，破解行业量产痛点

沟槽型SiC JFET是高压高效功率器件的优选路线，传统倾角注入工艺中，沟槽刻蚀均匀性与阈值电压高度绑定，沟槽尺寸微小波动就会造成器件阈值离散，工艺窗口狭窄、良率难以提升。

针对这一难题，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，并采用浅沟槽自对准注入工艺，实现了阈值电压的独立调控，成功解耦刻蚀均匀性对阈值一致性的影响，大幅拓宽生产工艺窗口，从底层提升晶圆一致性与量产良率。该成果已获国家发明专利授权（专利号：CN202411938192.0）。

图三 750V沟槽型SiC JFET器件结构与样品（DFN5*6封装）

深圳平湖实验室本次750V沟槽型SiC JFET技术突破，标志我国在沟槽型SiC JFET细分赛道实现从工艺、器件到知识产权的全方位自主突破，补齐国内8英寸碳化硅器件关键短板。

下一步，实验室第三代跃升团队将扩充产品规格，依托开放、共享的中试平台向产业化落地迈进，加速国产SiC器件在AI算力、智能电网、工业电力等关键领域规模化应用，以硬核半导体技术支撑我国数字基础设施与新型电力系统高质量发展。

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