東芝溝槽閘極 SiC 門檻電壓飄移砍半：ICSCRM 2026 談的是閘極氧化層製程，不是另一顆 IX800

重點先講：2026-09-30，東芝電子元件及儲存裝置（Toshiba Electronic Devices & Storage）宣布開發出可抑制溝槽閘極碳化矽（SiC）MOSFET 長期運轉時門檻電壓（V_th）飄移的技術，細節於 ICSCRM 2026（橫濱，2026-09-27～10-02）發表。核心不是再推一顆更高壓模組，而是針對溝槽區閘極氧化層介面處理（氮化條件等）與電荷陷阱的關係做製程優化，在維持低導通電阻前提下，把正／負閘極反覆應力造成的 V_th 飄移壓到「市售溝槽閘極 SiC MOSFET」約 50%（公司對照條件，見下文）。技術已導入 1200V 溝槽閘極 SiC MOSFET TW007D120E（2026 年 5 月起測試樣品出貨），應用敘事涵蓋電動車、再生能源與資料中心電源。請把這則讀成閘極製程／長期可靠度新聞；不是 09-27 已發的 Toshiba IX800 3.3 kV 工業模組，也不是 10-01 Renesas 650V GaN DSC 機架側封裝，更不是 pending 的 Infineon × Eaton MVSST。

發生了什麼

• 場合：ICSCRM 2026（第 23 屆碳化矽與相關材料國際會議），橫濱；會期至 2026-10-02。
• 問題：溝槽閘極 SiC 相對平面型／矽 MOSFET，在長期閘極電壓應力與正負反覆應力下，V_th 飄移更明顯——會影響穩定導通與導通損。
• 作法：分析閘極氧化層介面處理條件與 V_th 飄移關係；優化氮化等參數，抑制介面處理過程產生的電荷陷阱貢獻。
• 結果（公司）：V_th 飄移約減至市售溝槽閘極 SiC 的 50%（例：25°C、V_gs=+25V/−10V、Duty 50%、約 400–500 kHz、10¹¹ cycles）。
• 產品落地：1200V TW007D120E；2026/5 起測試樣品；NEDO 計畫 JPNP21029 成果。
• 應用敘事：EV 功率轉換、再生能源、資料中心電源供應。

和 09-27 Toshiba IX800 差在哪：IX800 談的是3.3 kV 級工業／電網側模組封裝與電流密度；今天談的是1200V 溝槽閘極 SiC 的閘極氧化層製程與 V_th 長期穩定。同一家東芝、同一條 SiC 路線，一個管「高壓模組怎麼裝」，一個管「溝槽閘極怎麼熬過正負閘極應力」——別混成同一則新聞。

工程拆解（四點）

1. 溝槽閘極先搶導通密度，再撞可靠度帳
溝槽結構把通道豎起來，單位面積導通電阻更低、電流密度更高——這正是車用／工業 SiC 要的。代價是閘極氧化層坐在溝槽側壁與轉角，電場與介面態更敏感；V_th 一漂，驅動裕度與損耗帳就跟著漂。

2. 正負閘極反覆應力 ≠ 只測直流偏壓
實務轉換器閘極常在正偏導通與負偏關斷之間切換。東芝強調近年文獻已看到「應力循環次數」相關的 V_th 變異；他們的對照量測刻意放在 +25V/−10V、高頻 duty 50%、累積 10¹¹ cycles——這是開關壽命語境，不是只掛靜態偏壓。

3. 介面處理是雙面刃：降 R_on 也可能種陷阱
閘極氧化層介面處理本用來降導通電阻、顧閘極氧化可靠度；但不同氮化條件會顯著改變正負應力後的 V_th 飄移幅度。東芝的敘事是：把「電荷陷阱」這條鏈釐清後，才能同時守住低 R_on 與低飄移——不是只喊一個數字。

4. 「減半」要帶條件讀
50% 是相對「市售溝槽閘極 SiC MOSFET」在東芝給定應力條件下的公司測試結果，不是全產業獨立實驗室共識曲線。TW007D120E 目前是測試樣品階段；量產車規／工規全條件（高溫、HTGB、動態 R_on、封裝級）仍要等公開資料交叉核對。

還缺什麼／待核

• ICSCRM 論文／投影片全文何時公開？量測條件是否含高溫（>25°C）與封裝級應力？
• 「市售對照」具體是哪些競品料號與批次？第三方能否複現？
• TW007D120E 正式 datasheet 的 V_th 規格窗、可靠度表、動態參數何時上架？
• 製程優化對閘極氧化 TDDB／短路耐量是否有取捨？
• 何時擴到其他電壓等級／模組產品線（含車規 AEC 路徑）？

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想聽你怎麼看：溝槽閘極 SiC 要在車用與資料中心長期站穩，你覺得下一關會先卡在「閘極氧化層／V_th 穩定」，還是「模組封裝熱與寄生」？

來源：Toshiba Electronic Devices & Storage 官方技術新聞（2026-09-30）— trench-gate SiC V_th drift 抑制／ICSCRM 2026／TW007D120E。V_th 減半與應力條件皆為公司公布測㩦結果，非本頻道獨立實測。
相關：NEDO 計畫 JPNP21029。
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