ROHM开发出第5代SiC MOSFET，高温下导通电阻可降低约30%！
中国上海，2026年4月21日——全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都市）今日宣布，开发出新一代EcoSiC™——“第5代SiC MOSFET”，该产品非常适用于xEV（电动汽车）用牵引逆变器*等汽车电动动力总成系统以及AI服务器电源和数据中心等工业设备的电源。
ROHM在开发第5代SiC MOSFET的过程中，通过改进器件结构并优化制造工艺，与以往的第4代产品相比，成功地将功率电子电路实际使用环境中备受重视的高温工作时（Tj=175℃）的导通电阻降低约30%（相同耐压、相同芯片尺寸条件下比较）。在xEV用牵引逆变器等需要在高温环境下使用的应用中，该产品有助于缩小单元体积，提高输出功率。
第5代SiC MOSFET已于2025年起先行提供裸芯片样品，并于2026年3月完成开发。
另外，ROHM计划从2026年7月起开始提供配有第5代SiC MOSFET的分立器件和模块的样品。未来，ROHM将进一步扩大产品阵容，同时完善设计工具，并强化针对应用产品设计的支持体系。
＜开发背景＞
近年来，在工业设备领域，随着生成式AI和大规模数据处理技术的普及，用于AI处理等的高性能服务器的引进速度不断加快。由于这类应用的功率密度不断提高，引发了业界对电力系统负荷加重以及局部供需紧张的担忧。作为解决这一难题的对策，将太阳能等可再生能源与供电网络等相结合的智能电网备受关注，但能源转换和蓄电过程中的损耗降低仍是一大挑战。在车载领域的下一代电动汽车中，除了延长续航里程和提升充电速度之外，还要求进一步降低逆变器损耗、提升OBC（车载充电器）性能。因此，在上述数千瓦到数百千瓦级大功率应用中，能够实现损耗降低与高效化兼顾的SiC器件正在加速普及。
ROHM于2010年在全球率先开始量产SiC MOSFET，并很早就推出了符合车规级可靠性标准（AEC-Q101）的产品群，通过将SiC广泛应用于各种大功率应用中，助力降低能源损耗。此外，第4代SiC MOSFET于2020年6月开始提供样品，并在SiC的普及阶段就推出了分立器件和模块等丰富多样的产品阵容，目前已在全球车载设备和工业设备领域得到了广泛应用。此次ROHM开发出的第5代SiC MOSFET实现了业界超低损耗，将进一步扩大SiC的应用领域。
未来，ROHM计划进一步扩充第5代SiC MOSFET的耐压和封装阵容，同时，通过推动已进入普及阶段的SiC在各个领域的实际应用，为提高各种大功率应用的电能利用效率持续贡献力量。
＜应用示例＞
车载设备：xEV用牵引逆变器、车载充电器（OBC）、DC-DC转换器、电动压缩机
工业设备：AI服务器及数据中心等的电源、PV逆变器、ESS（储能系统）、UPS（不间断电源）
eVTOL、AC伺服
文章转自罗姆官网
SiC MOSFET栅氧界面因晶格失配存在碳团簇、悬空键等原生缺陷，高温高压下缺陷活化并耦合电荷俘获效应，引发界面态增生与介质老化，导致阈值电压正负漂移。通过氮化退火工艺与超薄高质量栅氧沉积，可钝化界面缺陷、抑制电荷俘获，结合动态栅压补偿，从根源缓解阈值漂移，提升高温高压可靠性。
从硅到碳化硅MOSFET的技术跨越，其物理根基在于SiC材料约7倍于硅的临界击穿场强，这彻底重构了高压器件的结构设计逻辑。依托高临界场强，器件得以采用薄漂移层与高掺杂结构，在维持高耐压的同时大幅削减导通内阻；结合碳化硅单极型导电机制从根源消除少数载流子存储效应，彻底规避了反向恢复损耗与电流拖尾，实现了高压、高频与低损耗的协同突破。
硅基功率器件受材料物理极限限制，开关损耗、导通损耗及反向恢复损耗偏高，制约电动汽车续航提升。SiC MOSFET凭借宽禁带、低寄生电容及单极型导电机制，从根源消除反向恢复损耗并大幅降低开关与导通损耗，应用于逆变器、OBC及DC-DC模块可显著提升电控效率，实现整车轻量化与续航突破。
SiC肖特基二极管基于多数载流子导电机制，从物理根源消除了少数载流子存储效应，实现了零反向恢复电荷。在高压开关电源中，其总损耗解构为导通损耗、结电容开关损耗与高压漏电流损耗。散热的根本机制在于利用碳化硅材料的高热导率与低界面热阻封装，构建从芯片到散热器的低热阻路径，阻断因结温升高导致漏电流指数增长、进而引发损耗与温升正反馈的热失控链条。
SiC肖特基二极管利用宽禁带材料与多数载流子导电机制，彻底消除少子存储效应，实现零反向恢复损耗，同时具备低正向压降与极低结电容。高频工况下，其动态损耗不随频率提升而指数增长，需匹配低寄生布局、优化吸收回路及高效散热设计，以发挥低损耗优势并提升电源整体效率。
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