高頻驅(qū)動(dòng)，有利于外圍元器件的小型化

在PWM逆變器驅(qū)動(dòng)時(shí)的損耗仿真中，與同等額定電流的IGBT模塊相比，相同開關(guān)頻率的損耗在5kHz時(shí)減少30%、20kHz時(shí)減少55%，總體損耗顯著降低。在20kHz時(shí)，散熱器所需尺寸可比預(yù)期小88%。另外，通過高頻驅(qū)動(dòng)，可使用更小體積的外圍無(wú)源器件，可進(jìn)步一實(shí)現(xiàn)設(shè)備的小型化。

4、SiC肖特基勢(shì)壘二極管Bare Die

SBD可降低開關(guān)損耗，可高速開關(guān)。主要用于高速開關(guān)電源的PFC電路。肖特基二極管是通過金屬與N型半導(dǎo)體之間形成的接觸勢(shì)壘具有整流特性而制成的一種屬-半導(dǎo)體器件。肖特基二極管的基本結(jié)構(gòu)是重?fù)诫s的N型4H-SiC片、4H-SiC外延層、肖基觸層和歐姆接觸層。

SBD 在導(dǎo)通過程中沒有額外載流子的注入和儲(chǔ)存，因而反向恢復(fù)電流小，關(guān)斷過程很快，開關(guān)損耗小。傳統(tǒng)的硅肖特基二極管，由于所有金屬與硅的功函數(shù)差都不很大，硅的肖特基勢(shì)壘較低，硅 SBD 的反向漏電流偏大，阻斷電壓較低，只能用于一二百伏的低電壓場(chǎng)合且不適合在 150 ℃以上工作。然而，碳化硅 SBD彌補(bǔ)了硅 SBD 的不足，許多金屬，例如鎳、金、鈀、鈦、鈷等，都可以與碳化硅形成肖特基勢(shì)壘高度 1 eV 以上的肖特基接觸。據(jù)報(bào)道，Au/4H-SiC 接觸的勢(shì)壘高度可達(dá)到 1.73 eV，Ti/4H-SiC 接觸的勢(shì)壘比較低，但最高也可以達(dá)到 1.1 eV。6H-SiC與各種金屬接觸之間的肖特基勢(shì)壘高度變化比較寬，最低只有 0.5 eV，最高可達(dá)1.7 eV。于是，SBD 成為人們開發(fā)碳化硅電力電子器件首先關(guān)注的對(duì)象。它是高壓快速與低功率損耗、耐高溫相結(jié)合的理想器件。目前國(guó)際上相繼研制成功水平較高的多種類的碳化硅器件。

肖特基勢(shì)壘中載流子的輸運(yùn)機(jī)理
金屬與半導(dǎo)體接觸時(shí)，載流子流經(jīng)肖特基勢(shì)壘形成的電流主要有四種輸運(yùn)途徑。這四種輸運(yùn)方式為：

N 型 4H-SiC 半導(dǎo)體導(dǎo)帶中的載流子電子越過勢(shì)壘頂部熱發(fā)射到金屬；

N 型 4H-SiC 半導(dǎo)體導(dǎo)帶中的載流子電子以量子力學(xué)隧穿效應(yīng)進(jìn)入金屬；

空間電荷區(qū)中空穴和電子的復(fù)合；

4H-SiC 半導(dǎo)體與金屬由于空穴注入效應(yīng)導(dǎo)致的的中性區(qū)復(fù)合。

5、SiC MOSFET Bare Die

從原理上而言，不存在開關(guān)工作時(shí)的拖尾電流，因此，可高速工作，降低開關(guān)損耗。芯片尺寸小，導(dǎo)通電阻低，因此實(shí)現(xiàn)了低容量、低柵極電壓。

N-channel SiC 功率MOSFET bare die_S4108

S4108是SiC（碳化硅）功率MOSFET。其特征是高耐壓、低導(dǎo)通電阻、高速開關(guān)。

審核編輯黃宇