可提高碳化硅MOSFET可靠性的東芝新器件結(jié)構(gòu)問(wèn)世
發(fā)布時(shí)間:2020-08-05 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】東京——東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社(簡(jiǎn)稱“東芝”)今日宣布了一種可提高碳化硅(SiC)MOSFET[1]可靠性的新器件結(jié)構(gòu)問(wèn)世。相較于東芝的典型器件結(jié)構(gòu),MOSFET內(nèi)嵌的肖特基勢(shì)壘二極管[2](SBD)可在抑制導(dǎo)通電阻增大的同時(shí),將器件結(jié)構(gòu)的可靠性提高10倍以上[3]。
功率器件是降低車輛以及工業(yè)設(shè)備和其它電氣設(shè)備能耗的重要元器件,而碳化硅相較于有機(jī)硅可進(jìn)一步提高電壓并降低損耗,因此業(yè)界普遍預(yù)期碳化硅將成為新一代的功率器件材料。雖然碳化硅材質(zhì)的功率器件目前主要用于列車逆變器,但其今后的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,包括用于工業(yè)設(shè)備的各種光伏發(fā)電系統(tǒng)(PPS)和電源管理系統(tǒng)(PMS)。
目前可靠性問(wèn)題是碳化硅器件利用和市場(chǎng)增長(zhǎng)的攔路虎,問(wèn)題之一涉及位于功率MOSFET的電源與列車之間的PN結(jié)二極管[4]。PN結(jié)二極管的外施電壓使其帶電,造成導(dǎo)通電阻變化,進(jìn)而有損于器件的可靠性。東芝新推出的肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)內(nèi)嵌式MOSFET器件結(jié)構(gòu)正是此問(wèn)題的克星。
該新結(jié)構(gòu)中有一個(gè)與電池單元內(nèi)的PN結(jié)二極管平行設(shè)置的肖特基勢(shì)壘二極管,可防止PN結(jié)二極管帶電。相較于PN結(jié)二極管,內(nèi)嵌肖特基勢(shì)壘二極管的通態(tài)電壓更低,因此電流會(huì)通過(guò)內(nèi)嵌肖特基勢(shì)壘二極管,進(jìn)而抑制導(dǎo)通電阻變化和MOSFET可靠性下降等問(wèn)題。
內(nèi)嵌肖特基勢(shì)壘二極管的MOSFET現(xiàn)已投入實(shí)際應(yīng)用,但僅限于3.3kV器件等高壓產(chǎn)品;內(nèi)嵌肖特基勢(shì)壘二極管通常會(huì)使導(dǎo)通電阻升高至僅高壓產(chǎn)品能承受的一個(gè)電壓水平。東芝在調(diào)整各個(gè)器件參數(shù)后發(fā)現(xiàn)MOSFET中肖特基勢(shì)壘二極管的面積比是抑制導(dǎo)通電阻增大的關(guān)鍵因素。東芝通過(guò)優(yōu)化肖特基勢(shì)壘二極管的這一比例,實(shí)現(xiàn)了1.2kV級(jí)高可靠型碳化硅(SiC)MOSFET。
東芝計(jì)劃自今年八月下旬起利用這項(xiàng)新技術(shù)開(kāi)始量產(chǎn)1.2kV級(jí)碳化硅(SiC)MOSFET。
2020年7月德國(guó)紐倫堡國(guó)際電力電子系統(tǒng)及元器件展覽會(huì)(PCIM Europe)上報(bào)道了該新器件結(jié)構(gòu)的詳情,這是一次在線舉辦的國(guó)際性功率半導(dǎo)體展會(huì)。
注
[1] MOSFET:金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
[2] 肖特基勢(shì)壘二極管(SBD):通過(guò)半導(dǎo)體與金屬接合形成的一種半導(dǎo)體二極管
[3] 東芝規(guī)定當(dāng)以250A/cm2的電流密度通過(guò)電源向某器件的漏極通電1,000小時(shí)后才出現(xiàn)導(dǎo)通電阻變化,即視為該器件可靠。東芝的典型MOSFET的導(dǎo)通電阻變化率高達(dá)43%,而肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)內(nèi)嵌式MOSFET的這一變化率僅為3%。
[4] PN結(jié)二極管:通過(guò)在電源與漏極之間設(shè)置PN結(jié)形成的一種二極管
肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)內(nèi)嵌式MOSFET的結(jié)構(gòu)
肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)內(nèi)嵌式MOSFET可抑制導(dǎo)通電阻變化
推薦閱讀:
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)電離分?jǐn)?shù)與沉積通量,助力PVD/IPVD工藝與涂層質(zhì)量雙重提升
- ADC 總諧波失真
- 貿(mào)澤電子持續(xù)擴(kuò)充工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品陣容
- 更高精度、更低噪音 GMCC美芝電子膨脹閥以創(chuàng)新?lián)屨夹袠I(yè)“制高點(diǎn)”
- 本立租完成近億元估值Pre-A輪融資,打造AI賦能的租賃服務(wù)平臺(tái)
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電工電路
電機(jī)控制
電解電容
電纜連接器
電力電子
電力繼電器
電力線通信
電流保險(xiǎn)絲
電流表
電流傳感器
電流互感器
電路保護(hù)
電路圖
電路圖符號(hào)
電路圖知識(shí)
電腦OA
電腦電源
電腦自動(dòng)斷電
電能表接線
電容觸控屏
電容器
電容器單位
電容器公式
電聲器件
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器