SiC可以通過與Si類似的熱氧化過程，在晶圓表面形成優(yōu)質(zhì)的SiO₂絕緣膜。這在制造SiC器件方面具有非常大的優(yōu)勢。在平面柵SiC MOSFET中，這種熱氧化形成的SiO₂通常被用作柵極絕緣膜，并已實現(xiàn)產(chǎn)品化。然而，SiC的熱氧化與Si的熱氧化存在一些差異，在將熱氧化工藝應(yīng)用于SiC器件時必須考慮到這一點。

首先，與Si相比，SiC的熱氧化速率低。因此，該過程需要很長時間，而且還需要高溫。在SiC的熱氧化中，考慮高溫工藝下裝置的負荷是不可缺少的。此外，SiC的熱氧化速率具有很大的各向異性，取決于晶體表面。熱氧化速率通常在（0001）Si面最慢，在（0001—）C面最快。例如，在制作溝槽柵SiC MOSFET時，為了在與Si面與C面正交的面上形成柵極氧化膜，需要利用CVD氧化膜等對策。關(guān)于熱氧化的氣氛，可以使用水蒸氣和干氧氣，兩者比較，水蒸氣氣氛的氧化速率更大，與Si相同。由于氣氛氣體影響SiC/SiO₂界面的電子、空穴陷阱的形成，因此需要注意氣氛氣體的選擇。另外，關(guān)于構(gòu)成SiC的碳，在熱氧化中以CO或者CO₂的形式從SiO₂脫離。已知SiC熱氧化形成的SiO₂除了在SiC/SiO₂界面附近之外，碳殘留非常少。對于SiC，在適當條件下形成的熱氧化SiO₂的絕緣擊穿場強與Si的熱氧化SiO₂相比，得到了相同或更好的值，不存在與電氣絕緣性能相關(guān)的本質(zhì)性問題。

SiC與Si的熱氧化膜的最大不同之處在于，SiC在SiC/SiO₂界面上形成了許多電子、空穴陷阱。SiC/SiO₂界面上的陷阱會對器件性能產(chǎn)生負面影響，例如增加MOSFET導(dǎo)通時的電阻，導(dǎo)致電氣特性隨時間變化。因此，進行了許多降低界面陷阱密度的嘗試。其中，在NO、N₂O等氮化氣體氣氛中，進行SiC/SiO₂界面的退火處理是一種已經(jīng)被廣泛使用的方法，能夠大幅改善MOSFET的SiC/SiO₂界面電子的有效遷移率。進行該氮化退火處理時的溫度需要與熱氧化過程相同或更高的溫度，需要與高溫對應(yīng)的退火處理裝置。電子和空穴陷阱的起源被認為是涉及碳殘留的復(fù)合缺陷，但仍有爭議。另外，許多機構(gòu)正在進行進一步降低陷阱密度的研究和開發(fā)。

關(guān)于SiC/SiO₂界面陷阱對MOSFET的影響，對三菱電機制造的平面柵SiC MOSFET實施柵極電壓應(yīng)力試驗（HTGB試驗），結(jié)果如圖1所示。測試溫度設(shè)為150℃，在柵極和源極之間持續(xù)施加20V或-20V時，觀察閾值電壓的變化。測試的所有MOSFET，無論施加?xùn)艠O電壓的正、負，閾值電壓的變動量都很小，穩(wěn)定性非常好。表1匯總了施加1000小時柵極電壓后導(dǎo)通電阻和閾值電壓的變化量。與閾值電壓一樣，導(dǎo)通電阻的變動量也很小，不成問題。

近年來，將高頻交流電壓施加到SiC MOSFET的柵極時，閾值電壓等電特性的經(jīng)時偏移引起了人們的關(guān)注。這是一種在時間上逐漸發(fā)生特性漂移的現(xiàn)象，與電壓掃描中常見的滯回特性不同，這是由于存在于SiC/SiO₂界面處的陷阱捕獲、釋放電荷。在漂移量大的情況下，在實用中有可能產(chǎn)生問題，所以有時候應(yīng)用側(cè)對長期可靠性表示擔(dān)憂。圖2表示對SiC MOSFET的柵極施加高頻AC偏壓時閾值電壓的經(jīng)時變化。三菱電機的SiC MOSFET，閾值電壓的漂移量小、穩(wěn)定性好，與其他公司產(chǎn)品（A公司）相比，有較大的差異。

      在SiC MOSFET中，柵極施加偏置電壓時電氣特性的不穩(wěn)定現(xiàn)象，有時也令人擔(dān)憂，至今已有各種報告，處于稍微混亂的狀況。MOSFET柵極相關(guān)特性的穩(wěn)定性很大程度上依賴于柵極絕緣膜的制作方法、元件結(jié)構(gòu)、驅(qū)動條件等。另外，導(dǎo)通電阻的降低和特性的穩(wěn)定性不一定能并存。為了得到低電阻、特性穩(wěn)定的SiC MOSFET，需要基于大量的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)，對工藝、結(jié)構(gòu)進行最優(yōu)化。三菱電機SiC MOSFET的柵極特性已在各種應(yīng)用系統(tǒng)中進行了評估，顯示其穩(wěn)定性非常好，是其主要優(yōu)勢之一。