京都大学研究团队近日研发出一种新型碳化硅（SiC）晶体管，工作温度可达600℃（873 K）。相关成果于8月17日发表在《APL Electronic Devices》，科技媒体Tom's Hardware在8月24日对此进行了报道。

采用标准离子注入工艺

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该晶体管采用商业芯片工厂普遍使用的“离子注入”工艺制造。研究团队选择“结型场效应晶体管”（JFET）结构，并将栅极置于沟道下方，形成底栅布局。

离子注入过程中，部分掺杂原子会沿晶体通道深入目标区域之外，形成“沟道效应”尾部。传统顶栅结构难以补偿这一影响，导致设计阈值电压与实测值相差超过2 V。

底栅结构缩小电压偏差

底栅结构可捕获偏离预定深度的掺杂原子，让该偏差在400℃下缩小至0.1 V以内。这一改进使器件在高温环境下的电学特性更接近设计预期。

为减少高温漏电，团队还加入“双阱”隔离结构。该结构通过pn结隔离单个器件，避免依赖下方半绝缘碳化硅衬底，从而提升高温工作时的器件间隔离性能。