KIA半导体推出碳化硅场效应管（SiC-MOSFET）

信息来历：本站　日期：2016-03-14　

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近年来，跟着节能认识几近在一切的范畴延续低落，在高电压产业装备范畴中，可完成节能并撑持高电压的功率半导体和电源IC利用也愈来愈普遍。此中，与现有的Si功率半导体比拟，可撑持更高电压、有助于完成小型化且加倍节电的SiC功率半导体备受注视。

碳化硅（SiC）是一种Ⅳ－Ⅳ族化合物半导体资料，具备多种同素异构范例。其典范布局可分为两类：一类是闪锌矿布局的立方SiC晶型，称为3C或 β－SiC，这里3指的是周期性顺序中面的数量；另外一类是六角型或菱形布局的大周期布局，此中典范的有6H、4H、15R等，统称为α－SiC。与Si相比，SiC资料具备更大的Eg、Ec、Vsat、λ。大的Eg使SiC能够任务于650℃以上的低温情况，并具备极好的抗辐射机能。

比拟于Si器件，SiC功率器件的上风表现在哪些方面？

作为一种宽禁带半导体资料，SiC对功率半导体能够说是一个打击。这类资料岂但击穿电场强度高、热不变性好，还具备载流子饱和漂移速率高、热导率高档特点。详细来看，其导热机能是Si资料的3倍以上；在不异反压下，SiC资料的击穿电场强度比Si高10倍，而内阻仅是Si片的百分之一。SiC器件的任务温度能够到达600℃，而普通的Si器件最多能对峙到150℃。

由于这些特征，SiC能够用来制作各类耐低温的高频大功率器件，利用于Si 器件难以胜任的场所。以SiC肖特基二极管为例，它是速率最快的高压肖特基二极管，无需反向规复充电，可大幅下降开关消耗、进步开关频次，合用于比接纳硅手艺的肖特基二极管高很多的操纵电压规模，比方，600V SiC肖特基二极管能够用在SMPS中，300V SiC肖特基二极管能够用作48~60V疾速输入开关电源的整流二极管，而1，200V SiC肖特基二极管与硅IGBT组合后能够作为抱负的续流二极管。

接纳硅资料的MOSFET在进步器件阻断电压时，必须加宽器件的漂移区，这会使其内阻敏捷增大，压降增高，消耗增大。阻断电压规模在 1，200~1，800V的硅MOSFET不只体积大，并且价钱高贵。IGBT固然在高压利用时可下降导通功耗，但若是开关频次增添时，开关功耗亦随之增大。是以IGBT在高频开关电源上亦有其自身的限定。而用SiC做衬底的MOSFET，可等闲做到1，000～2，000伏的MOSFET，其开关特征（结电容值，开关消耗，开关波型等）则与100多伏的硅MOSFET相若，导通电阻更可低至毫欧值。在高压开关电源利用上，完整可取代硅IGBT并可进步体系的全体效力和开关频次。

价钱较贵是不是会是接纳SiC功率器件的一个障碍？

单就Si器件和SiC器件的价差来看，确切有较大的差别，但若是从SiC器件带来的体系机能晋升来看，将会发明其带来的全体效益远远跨越两类器件的价差。在SiC出格合适的高压利用中，若是充实阐扬SiC器件的特征，这一全体上风表现得很是较着。

具体来看，其全体上风首要表现鄙人面几个方面：一是SiC功率器件带来开关消耗的大幅下降，能够大大进步体系的效力；二是由于SiC器件无反向规复、散热性能好等特色，削减周边器件的利用或接纳体积较小的器件，线路也取得优化，从而在全体上缩减了体系尺寸；最初，由于效力进步、器件精简从而取得了体系全体本钱的节俭。

针对将来的成长,KIA半导体最新设想出碳化硅场效应管SiC MOSFET，合用于充电桩、无人机、太阳能逆变等高新科技范畴。