碳化硅样品的SCM呈现

      碳化硅技术在高功率应用中表现出色，特别是在电动汽车、工业和能源领域。光伏逆变器和大功率电动汽车直流充电器是碳化硅技术最有前景的工业应用之一。根据Yole Group的报告，预计到2029年，碳化硅器件市场规模将达到近100亿美元，2023年至2029年的复合年增长率（CAGR）为24%。主要驱动力来自汽车和移动出行领域，尤其是电池电动汽车（BEV）的应用‌。国际厂商如Wolfspeed在8英寸碳化硅衬底方面已经实现量产，其他厂商也在积极研发和扩大产能。中国企业在碳化硅供应链中扮演重要角色，推动了全球碳化硅市场的发展‌。

（1）高压性能更强。碳化硅的击穿电场强度是硅的10多倍呢，这就使得碳化硅器件在耐高压方面明显比同样的硅器件要强。

（2）高温性能更好。碳化硅比硅的热导率高，这样器件散热就更容易，极限工作温度也更高。耐高温这个特性能够让功率密度大大提高，还能降低对散热系统的要求，让终端设备能做得更轻便、更小。

（3）能量损耗更低。碳化硅的饱和电子漂移速率是硅的2倍，所以碳化硅器件的导通电阻特别低，导通的时候损耗就小；碳化硅的禁带宽度是硅的3倍，这就使得碳化硅器件的泄漏电流比硅器件少很多，也就降低了功率损耗；碳化硅器件在关断的时候没有电流拖尾的情况，开关损耗低，能让实际应用中的开关频率大幅提高。

      碳化硅功率器件的性能很优秀，其MOSFET大体有平面结构和沟槽结构这两种（如图1）。平面型碳化硅MOSFET，工艺不复杂，单元的一致性好，雪崩能量比较高，这是它的结构特点。不过，它的缺点是当电流只能在靠近P体区域的狭窄N区流过时，就会出现JFET效应，使通态电阻增大，而且寄生电容也比较大。沟槽型碳化硅MOSFET，是把栅极埋到基体里，这样就形成了垂直的沟道。这种结构的好处是能增加单元密度，不会有JFET效应，沟道晶面能实现最佳的沟道迁移率，导通电阻跟平面结构比起来明显要低。它的缺点是要开沟槽，工艺就变得复杂了，单元的一致性不太好，雪崩能量也比较差。

      当前检测行业中，扫描电容显微镜(SCM)提供了一种直接测试样品中载流子浓度二维分布图像的方法，可以有效分辨纳米尺度下半导体器件中N型和P型掺杂区域及其界面。在碳化硅芯片工艺前段失效分析、设计改进掺杂剂分布、逆向工程及产线监控时，SCM可以更直观的表征出载流子掺杂的分布二维图（如图2和图3）。尤其是在一些guarding ring处，因ring与ring之间距离较小，选用SCM可高分辨率的表征掺杂情况。（如图4）进而，大家在特定情景下，可以选择SCM做相关的掺杂表征，应该会为您提供更多参考的信息价值。

      步履不停，便是得救之法。