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P r o c e e d i n g s o f t h e 1 8 t h I n t e r n a t i o n a l Symposium o n P o w e r S e m i c o n d u c t o r D e v i c e s & I C ' sJ u n e 4 - 8 , 2 0 0 6 N a p l e s , I t a l y

1 0 k V , 5A 4 1 1 - S i C P o w e r DMOSFETS e i - H y u n g R y u ' , S u m i K r i s h n a s w a m i ' , B r e t t H u l l ' , J a m e s R i c h m o n d ' , A n a n t A g a r w a l ' , a n d A l l e n H e f n er 2

' C r e e , I n c . , 4 6 0 0 S i l i c o n D r i v e , D u r h a m , NC 2 7 7 0 3 , US A2 N a t n l . I n s t . o f S t a n d a r d s a n d T e c h . , G a i t h e r s b u r g , MD 2 0 8 9 9 - 8 1 2 4 , US AP h on e : 9 1 9 - 3 1 3 - 5 5 4 1 , F a x : 9 1 9 - 3 1 3 - 5 6 9 6 , e m a i l : s e i - h y u n g r y u g c r e e . c o mA b s t r a c t - I n t h i s p a p e r , we r e p o r t 4 1 1 - S i C p o w e r DMOSFETs 14 g mc a p a b l e o f b l o c k i n g 1 0 k V . The d e v i c e s w e r e s c a l e d u p t o 5 A ,w h i c h i s a f a c t o r o f 2 5 i n c r e a s e i n d ev ic e a r e a c o m p a r e d t o t h e4

p r e vi o u s l y r e p o r t ed v a l u e . Th e d e v i c e s u t i l i z e d 1 0 0 g m t h i c k n - s o u r c et y p e e p i l a y e r s w i t h a d o p i n g c o n c e n t r a t i o n o f 6 x 1 0 1 4 c m - 3 f o rd r i f t l a y e r s , a n d a f l o a t i n g g u a r d r i n g b a s e d e d g e t e r m i n a t i o ns t r u c t u r e was u s e d . T h e g a t e o x i d e l a y e r was f o r m e d b y t h e r m a l I n t e r m e t a l l i co x i d a t i o n a t 1 1 7 5 0 C , f o l l o w e d b y an NO a n n e a l . A p e a k e f f e c t i v e a t e d i e l e c t r i cc h a n n e l m o b i l i t y o f 1 3 c m 2 / V s wa s e x t r a c t e d f r o m a t e s tMOSFET w i t h a W/L o f 1 5 0 g m / 1 5 0 g m , b u i l t a d j a c e n t t o t h e . .p o w e r DMOSFETs. A 4 1 1 - S i C DMOSFET w i t h a n a c t i v e a r e a o f P N P - w e l JFET - w e l l N + P +0 . 1 5 c m 2 s h o w e d a s p e c i f i c o n - r e s i s t a n c e o f 1 1 1 m Q - c m 2 a t roomt e m p e r a t u r e w i t h a g a t e b i a s o f 1 5 V . Th e d e v i c e s h o w s a l e a k a g ec u r r e n t o f 3 . 3 p A , w h i c h c o r r e s p o n d s t o a l e a k a g e c u r r e n td e n s i t y o f 1 1 p A - c m - 2 a t a d r a i n b i a s o f 1 0 k V . 6 x 1 0 1 4 c m - 3 , 1 0 0 g m n - e p i l a y e r

INTRODUCTIONN + 4 H - S i C s u b s t r a t eH i g h c r i t i c a l f i e l d i n 4 H - s i l i c o n c a r b i d e ( 4 H - S i C ) e n a b l e sh i g h v o l t a g e m a j o r i t y c a r r i e r d e v i c e s w i t h v e r y l o w d r i f t l a y e rr e s i s t a n c e ( t w o o r d e r s o f m a g n i t u d e l o w e r t h a n t h a t o f a d r a i ns i l i c o n d e v i c e ) . R e s u l t i n g d e v i c e s c a n d e m o n s t r a t e l o w l o s s , F i g . 1 . S i m p l i f i e d c r o s s - s e c t i o n o f a 4 H - S i C p o w e r DMOSFET c e l l .h i g h s p e e d s w i t c h i n g p e r f o r m a n c e s [ 1 , 2 ] b e c a u s e t h e y d o n o td e p e n d o n c o n d u c t i v i t y m o d u l a t i o n f o r o n - s t a t e c o n d u c t i o n ,w h i c h i s t h e c a s e w i t h s i l i c o n d e v i c e s w i t h c o m p a r a b l e i m p l a n t a t i o n . T h e MOS c h a n n e l l e n g t h , w h i c h i s d e f i n e d b yb l o c k i n g c a p a b i l i t i e s . T h i s c o n c e p t c a n b e a p p l i e d t o t h e d i s t a n c e b e t w e e n t h e e d g e s o f n + s o u r c e r e g i o n s a n d t h e p -e xt r e me l y h i g h v o l t a g e ( . 1 0 k V ) d e v i c e s , w i t h s w i t c h i n g w e l l s , was 0 . 5 p i m . H e a v y d o s e a l u m i n u m i m p l a n t a t i o n sf r e q u e n c i e s g r e a t e r t h a n 2 0 k H z , w h i c h i s b e y o n d t h e a u d i b l e f o r m e d p + c o n t a c t s t o t h e p - w e l l s a s w e l l a s t h e f l o a t i n g g u a r df r e q u e n c y r a n g e . R e c e n t l y , a 1 0 k V , 1 2 3 m Q - c m 2 4 H - S i C r i n g b a s e d e d g e t e r m i n a t i o n s t r u c t u r e . 6 5 f l o a t i n g g u a r d r i n g sDMOSFET w a s d e m o n s t r a t e d [ 3 ] . H o w e v e r , t h e a c t i v e a r e a o f were u s e d , a n d t h e t o t a l l e n g t h o f t h e e d g e t e r m i n a t i o nt h e d e v i c e w as o n l y 4 . 2 4 x 1 0 - 3 c m 2 , a n d t h e d e v i c e w a s c a p a b l e s t r u c t u r e was 5 5 0 r t m . T h e n , t h e J F E T r e g i o n s , d e f i n e d a s t h eo f f l o w i n g a d r a i n c u r r e n t o f 2 0 0 mA, w h i c h i s i n s u f f i c i e n t f o r r e g i o n b e t w e e n t h e a d j a c e n t p - w e l l s , w e r e i m p l a n t e d w i t ha n y p o w e r a p p l i c a t i o n s . E f f o r t s h a v e b ee n m a d e t o i n c r e a s e n i t r o g e n t o a d o p i n g c o n c e n t r a t i o n o f 5 x 1 0 l 5 c m - 3 . A l l t h et h e c u r r e n t r a t i n g , a n d i n t h i s p a p e r we p r e s e n t a 5A 4 H - S i C i m p l a n t s w e r e a c t i v a t e d a t 1 6 0 0 C i n s i l i c o n o v e r p r e s s u r e . ADMOSFET w i t h a b l o c k i n g v o l t a g e o f 1 0 k V . 0 . 7 p t m t h i c k PECVD o x i d e l a y e r was t h e n d e p o s i t e d a n dp a t t e r n e d a s t h e f i e l d o x i d e . A 5 0 0 A t h i c k g a t e o x i d e l a y e rw a s t h e r m a l l y g r o w n a t 1 1 7 5 0 C i n d r y 0 2 , t h e n n i t r i d e d a tDEVICE FABRICATION 1 1 7 5 0 C i n NO [ 4 , 5 ] . A d e g e n e r a t e l y d o p e d p o l y s i l i c o n l a y e rw a s d e p o s i t e d a n d p a t t e r n e d a s g a t e e l e c t r o d e . T h e o h m i cA s i m p l i f i e d c r o s s - s e c t i o n o f t h e 4 H - S i C DMOSFET i s c o n t a c t s t o s o u r c e , d r a i n a n d p + r e g i o n s w e r e f o r m e d w i t hs h o w n i n F i g . 1 . A c e l l p i t c h o f 1 4 p i m w a s u s e d . A 1 0 0 p i m a l l o y e d N i . An LPCVD o x i d e l a y e r ( 0 . 7 p i m t h i c k ) w a s t h e nt h i c k n - t y p e d r i f t e p i l a y e r w i t h 8 x 1 0 1 4 c m M 3 d o p i n g d e p o s i t e d a s a n i n t e r - m e t a l l i c d i e l e c t r i c l a y e r , a n d v i a h o l e sc o n c e n t r a t i o n w a s g r o w n o n a n n + 4 H - S i C s u b s t r a t e w i t h a n 8 0 w e r e o p e n e d . A 4 p i m a l u m i n u m o v e r l a y e r w a s d e p o s i t e d a n do f f c u t a n g l e . H e a v y d o s e n i t r o g e n i m p l a n t a t i o n s w e r e p a t t e r n e d u s i n g a w et - e t c h in g t e c h n i q u e t o f o r m e l e c t r o d e s . Ap e r f o r m e d t o f o r m n + s o u r c e r e g i o n s , a n d t h e n t h e p - w e l l s l a y e r o f p h o t o s e n s i t i v e p o l y i m i d e w a s a p p l i e d t o t h e f r o n tw i t h r e t r o g r a d e p r o f i l e w e r e f o r m e d b y a l u m i n u m s u r f a c e a s t h e f i n a l p a s s i v a t i o n , a n d a 1 1 i m t h i c k T i / T i W / A u

1 - 4 2 4 4 - 9 7 1 5 - 0 / 0 6 / $ 2 0 . 0 0 ) 2 0 0 6 I E E E

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1 43 . 0 x 1 0 7 - E l - - I ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 1 2

9 q t ~ ~ ~n. 5 X 1 0 7 Dtheo b b i l t y fero m o b i l i t y r - o ' 10tedeiehecF . P X t a a 7 80*1 . 0 x 1S o u r c e 0 . 0 tpad -2 02 4 6810 1 1 2 1416182022F i g . 4 . i D v s . V G s m e a s u r e m e n t s f r o m a 1 5 0 ~ t m 1 5 0 ~tme s tM O S F E T on a p - w e l l . A V D s o f 5 0 mV wa s u s e d .w a s nw,'~t'~& w,iwIivm n o i s y e n v i r o n m e n t ( h i g h v o l t a g e a n d h i g h f r e q u e n c y s w i t c h i n ga p p l i c a t i o n s ) . A g r e a t e r n o i s e m a r g i n i s r e q u i r e d t o m i n i m i z e

5 . 5 mm ( a c t i v e a r e a = 0 . 1 5 4 5 C M 2 ) 4 H - S i C DMOSFET i s ( s e e F i g . 4 ) .t h e w p r o b a b i l i y F i g u r e s h o w s t h e r o o m t e m p e r a t u r e o n - s t a t e I - Vc h a r a c t e r i s t i c s o f t h e 4 H - S i C DMOSFET. T h e g a t e o x i d e f i e l dwas l i m i t e d t o 3 . 0 M V / c m . W i t h ad e s o f 1 5 V E a k = 3 . 0EXPERIMENTAL RESULTS M V / c m ) , a f o r w a r d v o l t a g e d r o p o f 3 . 7 6 V w a s m e a s u r e d a t ad r a i nuOFent o f 5 A , w h i c h c o r r e s p o n d s t o a c u i l e n t d e n s i t y o fs h o n r i F 2 . o w s I D v s . V G s c m a r a c t e r i s t i c s 4 Fc 2 A / c M 2 . T h e s p e c i f h c o n - r e s i s t a n c e ( R a u p ) r m e a s u r e d a t aF i g u r e 3 s h o w s I D V S . V G S c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e 4 H - S i C 32Ac.Thspifco-estneR0~)maurdtaDMOSFET. A d r a i n b i a s ( V D s ) o f 5 0 mV w a s u s e d . A V D s o f 0 . 1 5 V , a n d a V G s o f 1 5 V , w a s a p p r o x i m a t e l y 1 1 1 m Q-t h r e s h o l d v o l t a g e o f 3 . 5 V w a s e x t r a c t e d f r o m t h e l i n e a r cm . An I I % r e d u c t i o n i n R , , , p w a s a c h i e v e d c o m p a r e d t op o r t i o n v o f t h e u r v e , a n d a au b t h t e s f r o f 2 0 0 m V / e c p r e v i o u s l y r e p o r t e d v a l u e [ 3 ] . T h i s i s m a i n l y d u e t o t h e u s e o fp o r t i o n o f t h e c u r v e , a n d a s u b t h r e s h o l d s w i n g O f 2 0 0 m V / d e c thne drf e p l y r ( X 5 ~ m t i k rfaea sdiw a s o b s e r v e d . I t s h o u l d b e n o t e d t h a t e v e n t h o u g h t h e t h i n n e r d r i f t e p i l a y e r ( 1 1 5 1 i m t h i c k d r i f t l a y e r w a s u s e d i nt h r e s h o l d v o l t a g e i s 3 . 5 V , g a t e b i a s e s o f l e s s t h a n 2 . 3 V w a sr e q u i r e d t o c o m p l e t e l y t u r n o f f t h e d e v i c e ( I D

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3 5 0 r _ . _ . _ . _ _6 9 0 0 g m l o n g3 0 0 5 5 0 gm l o n g

2 5 0 )C 3200C)E~~~~~U , *C F 1 5 0 I0~~ ~~~~0

1 0 05 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0T e m p e r a t u r e ( 0 C ) O 7 . 5 K 8K 8 . 5 K 9K 9 . 5 K 1 0 K 1 0 . 5 K 1 1 KF i g . 6 . S p e c i f i c o n - r e s i s t a n c e o f t h e 4 H - S i C p o w e r DMOSFET a s a BV( V )f u n c t i o n o f t e m p e r a t u r e .

F i g . 8 . D i s t r i b u t i o n o f t e s t d i o d e b l o c k i n g v o l t a g e s . T h e d i o d e s[ 3 ] ) , i n a d d i t i o n t o u s i n g s h o r t e r MOS c h a n n e l l e n g t h a n d w e r e b u i l t o n 8 X 1 4 c m - d o p e d , 1 0 0 [ t m t h i c k e p i l a y e r .t i g h t e r c e l l p i t c h s t r u c t u r e . F i g . 6 s h o w s t h e s p e c i f i c o n -r e s i s t a n c e o f t h e d e v i c e a s a f u n c t i o n o f j u n c t i o n t e m p e r a t u r e . c u r r e n t o f 3 . 3iA, w h i c h c o r r e s p o n d s t o a l e a k a g e c u r r e n tD r i f t l a y e r r e s i s t a n c e i s t h e d o m i n a n t o n - r e s i s t a n c e c o m p o n e n t d e n s i t y o f 1 I A / c M 2 w i t h g a t e e l e c t r o d e s h o r t e d t o t h e s o u r c ef o r t h i s d e v i c e . T h e s p e c i f i c o n - r e s i s t a n c e i n c r e a s e s w i t h t h em Q c 2 ws e l e c t r o d e . T h e t h e o r e t i c a l p a r a l l e l p l a t e B - f i e l d c a l c u l a t e d f o rt e m p e r a t u r e , a n d a s p e c i f i c o n - r e s i s t a n c e o f 3 1 3 t h i s s t r u c t u r e i s 1 . 5 5 MV/cm. H o w e v e r , p e a k E - f i e l d w i t h i nm e a s u r e d a t a j u n c t i o n t e m p e r a t u r e o f 2 0 0 . C . T h i s i s d u e t o t h e d e v i c e i s much h i g h e r , e s p e c i a l l y a t t h e e d g e o f t h e d e v i c ed e c r e a s e i n b u l k e l e c t r o n m o b i l i t y a t e l e v a t e d t e m p e r a t u r e s , d u e t o f i e l d c r o w d i n g , c a u s e d b y n o n - i d e a l e d g e t e r m i n a t i o nw h i c h i n c r e a s e s J F E T a n d d r i f t r e s i s t a n c e s o f t h e DMOSFET. s t r u c t u r e .F i g . 7 s h o w s t h e o f f - s t a t e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e DMOSFET a t F i g u r e 8 s h o w s t h e b l o c k i n g v o l t a g e d i s t r i b u t i o n o f t e s t P i Nr o o m t e m p e r a t u r e . T h e d e v i c e w a s i m m e r s e d i n F l o u r i n e r t o i l d i o d e s b u i l t o n a 1 0 0 1 i m t h i c k , 8 x 1 0 ' 4 C M 3 d o p e d n - t y p et o p r e v e n t a r c i n g i n a i r d u r i n g t h e m e a s u r e m e n t . T h e d e v i c e e p i l a y e r . Tw o t e r m i n a t i o n s t r u c t u r e s were i m p l e m e n t e d . O n ewas a b l e t o s u p p o r t a d r a i n v o l t a g e o f 1 0 kV w i t h a l e a k a g e i s 5 5 0 p t m l o n g w i t h 6 5 r i n g s , a n d o t h e r i s 900 p t m l o n g w i t h1 0 2 r i n g s . T h e l e a k a g e c u r r e n t d e n s i t y w a s l i m i t e d t o 0 . 2m A / c m 2 . T h e d i s t r i b u t i o n o f b l o c k i n g v o l t a g e s o f t h e d i o d e s1 . 2 x l .** w i t h 5 5 0 p t m l o n g t e r m i n a t i o n h a d a p e a k a t a r o u n d 8 . 6 k V .C a l c u l a t e d p a r a l l e l p l a t e p e a k E - f i e l d f o r t h i s v o l t a g e i s. 0 X 1 0 r 1 0 kV2@ 11 u A I c m I a p p r o x i m a t e l y 1 . 5 8 M V / c m . T h i s v a l u e a g r e e s w e l l w i t h t h er0k V / 1 1Alcm v a l u e c a l c u l a t e d f o r t h e 1 0 kV DMOSFETs. I t s h o u l d b e8 . 0 x 1 0 6 n o t i c e d t h a t t h e b l o c k i n g v o l t a g e d i s t r i b u t i o n o f t h e d i o d e sE w i t h 9 0 0 p t m l o n g t e r m i n a t i o n h a d a p e a k a t a r o u n d 1 0 . 3 k V ,a . ) 6 . 0 x 1 0 - *. w h i c h c o r r e s p o n d s t o a t h e o r e t i c a l p a r a l l e l p l a t e p e a k E - f i e l d- r: o f 1 . 7 3 M V / c m . T h i s s u g g e s t s t h a t i t i s p o s s i b l e t o f a b r i c a t e 1 0a 4 . 0 x 1 0 - 6 t ; 1 kV DMOSFETs o n a h i g h e r d o p e d ( 8 x 1 0 ' 4 c m - 3 ) d r i f te p i l a y e r , i f a 9 0 0 p t m l o n g t e r m i n a t i o n s t r u c t u r e i s2 . 0 x 1 0 - 6 i m p l e m e n t e d . T h i s w i l l r e s u l t i n a p p r o x i m a t e l y 3 0 0 r e d u c t i o n

0.0 - i n d r i f t r e s i s t a n c e over t h e d e v i c e p r e s e n t e d i n t h i s p a p e r .0 . 0 t * 1 F i g u r e 9 s h o w s t h e i n d u c t i v e l o a d t u r n - o f f c h a r a c t e r i s t i c s o f0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0 t h e 4 H - S i C D M O S F E T . A s u p p l y v o l t a g e o f 5 k V , a g a t er e s i s t a n c e o f 4 Q , a n d a c l a m p d i o d e w i t h 1 5 p F c a p a c i t a n c eV D S ( V ) w e r e u s e d f o r t h e m e a s u r e m e n t . A V g s o f 2 0 V w a s u s e d t ot u r n - o n t h e d e v i c e , a n d a V g s o f 0 V w a s u s e d t o t u r n - o f f t h eF i g . 7 . R o o m t e m p e r a t u r e o f f - s t a t e I V c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e 4 H - S i C d e v i c e . T h e m e a s u r e m e n t s w e r e r e p e a t e d w i t h d i f f e r e n t d r a i nD M O S F E T . G a t e e l e c t r o d e w a s s h o r t e d t o t h e S o u r c e e l e c t r o d e , c u r r e n t s , a n d F i g . 9 s h o w s t h e r e s u l t s w i t h I D =6 A , I D =1 0 A ,a n d t h e s a m p l e w a s i m m e r s e d i n F l o u i n e r t d u r i n g t h e m e a s u r e m e n t . an D 1A.Tesicngtm,wchnlustecret

f a l l t i m e a n d t h e v o l t a g e r i s e t i m e , w a s a p p r o x i m a t e l y 7 0 n s

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c o m p a r e d t o t h e p r e v i o u s l y r e p o r t e d v a l u e , w a s a c h i e v e d b y1 6 u s i n g a t h i n n e r d r i f t l a y e r . S i g n i f i c a n t i n c r e a s e i n t h e s p e c i f i c1 4 o n - r e s i s t a n c e w a s o b s e r v e d a t e l e v a t e d t e m p e r a t u r e , a n d a n1 2 \D=1 6 A R o n s p o f 3 1 3 m Q - c m 2 was m e a s u r e d a t 2 0 0 C . T h i s i s d u e t o1 0 == 10 A d e c r e a s e i n e l e c t r o n m o b i l i t y w i t h t h e t e m p e r a t u r e . T h e d e v i c e- A - - I = 6A was able t o b l o c k 1 0 kV w ith a l e a k a g e current density o f 1 1< : . i D p t A / c m 2 w i t h a V g s o f 0 V . I t w a s e x p e r i m e n t a l l y s h o w n t h a tD 6 . L ,; 1 t h e d r i f t l a y e r r e s i s t a n c e c a n b e f u r t h e r r e d u c e d b y i m p r o v i n g4 t h e p e r f o r m a n c e o f t h e e d g e t e r m i n a t i o n s t r u c t u r e . F a s t2 s w i t c h i n g c h a r a c t e r i s t i c s w e r e d e m o n s t r a t e d , a n d a s w i t c h i n g

0 i:i m e o f 7 0 n s was m e a s u r e d w h e n t h e d e v i c e was f l o w i n g a- 2 d r a i n c u r r e n t o f 6 A . When p a i r e d w i t h a d i o d e w it h s u f f i c i e n t, , , , , - s p e e d , t h e 4 H - S i C DMOSFET c a n e n a b l e h i g h s p e ed ( > 2 00 . 0 1 . O x 1 0 - 7 2 . O x l 0 - 7 3 . O x l 0 - 7 4 . O x l 0 - 7 5 . 0 X 1 0 7 6 . O X 1 0 - 7 k H z ) , h i gh v o l t a g e s w i t c h i n g a p p l i c a t i o n s .T i m e ( s )

( a ) A c k n o w l e d g e m e n t s6 0 0 0 T h i s w o r k i s s u p p o r t e d i n p a r t b y DARPA c o n t r a c t # N 0 0 0 1 5 -0 5 - C - 0 2 0 2 , D r s . S . B e e r m a n - C u r t in a n d H . D i e t r i c h .5 0 0 04 0 0 0 R e f e r e n c e s[ 1 ] A . A g a r w a l e t a l . , S i l i c o n C a r b i d e , R e c e n t M a j o r

2 3 0 0 0 . - - I = 6 A A d v a n c e s , S p r i n g e r - V e r l a g B e r l i n H e i d e l b e r g 2 0 0 4 ,c n ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ D2 0 i .-1 1 0 A G e r m a n y , p . 7 8 5 .2 0 0 0 .AI D [ 2 ] S . R y u e t a l . , P r o c e e d i n g s o f t h e I S P S D ' 0 5 , May 2 3 - 2 6 ,10001; 1< I = 1 6 A 2 0 0 5 , S a n t a B a r b a r a , C A , p . 2 7 5[ 3 ] S . Ry u e t a l . , IEEE E D L , V o l u m e 2 5 , i s s u e 8 , Aug 2 0 0 4 , p .0 5 5 6 .. . , , [ 4 ] G . Y . C h u n g e t a l . , A p p l i e d P h y s i c s L e t t e r s , 7 6 ( 1 3 ) M a r c h0 . 0 1 . O X , 0 7 2 . O x l 0 7 3 . O x l 0 7 4 . O x l 7 5 . O X 1 0 7 6 . O x l 0 7 2 0 0 0 , p . 1 7 1 3 ,T i m e ( s ) [ 5 ] M. D a s , M a t e ri a l s S c i e n ce F o r u m , V o l . 4 5 7 - 4 6 0 ( 2 0 0 4 ) , p .1 2 7 5 .( b )

F i g . 9 . I n d u c t i v e l o a d s w i t c h i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e 1 0 kV DMOSFET.4 Q g a t e r e s i s t o r w a s u s e d . ( a ) d r a i n c u r r e n t , a n d ( b ) d r a i n v o l t a g e wavef o r m sw i t h a n I D o f 6 A . T h e t u r n - o f f t i m e d e c r e a s e s w i t h i n c r e a s i n gd r a i n c u r r e n t , a n d a t u r n - o f f t i m e o f 4 0 n s w a s o b s er v e d w i t ha n I D o f 1 6 A . T h e DMOSFET t u r n - o n m e a s u r e m e n t w a s n o tp e r f o r m e d d u e t o l a c k o f a f a s t t u r n - o f f d i o d e a t t h e t i m e o fm e a s u r e m e n t . T h e s w i t c h i n g m e a s u r e m e n t s i n d i c a t e t h a t t h i sd e v i c e c a n e n a b l e h i g h f r e q u e n c y ( > 2 0 k H z ) s w i t c h i n ga p p l i c a t i o n s p r o v i d e d t h a t a d i o d e w it h s u f f i c i e n t s p e e d c a n b ep a i r e d w i t h t h e d e v i c e .

SUMMARY1 0 k V , 5 A 4 H - S i C DMOSFETs h a v e b e e n p r e s e n t e d . T h i sr e s u l t r e p r e s e n t s a f a c t o r o f 2 5 i n c r e a s e i n t h e c u r r e n tc a p a b i l i t y o v e r t h e p r e v i o u s l y p u b l i s h e d r e s u l t . A t h r e s h o l dv o l t a g e o f 3 . 5 V a n d a s p e c i f i c o n - r e s i s t a n c e o f 1 1 1 mQ-cm2w e r e m e a s u r e d . An e f f e c t i v e c h a n n e l m o b i l i t y o f 1 3 c m 2 / V sw a s m e a s u r e d f r o m a t e s t MOSFET b u i l t a d j a c e n t t o t h eDMOSFET. An l l 1 % r e d u c t i o n i n s p e c i f i c o n - r e s i s t a n c e ,