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【电子小百科】什么叫SiC功率器件?——SiC-MOSFET

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什么叫SiC功率器件?——SiC-MOSFET

器件结构和特征
Si材料中越是高耐压器件,单位面积的导通电阻也越大(以耐压值的约2~2.5次方的比例增加),因此600V以上的电压中主要采用IGBT(绝缘栅极双极型晶体管)。
IGBT通过电导率调制,向漂移层内注入作为少数载流子的空穴,因此导通电阻比MOSFET还要小,但是同时由于少数载流子的积聚,在Turn-off时会产生尾电流,从而造成极大的开关损耗。
SiC器件漂移层的阻抗比Si器件低,不需要进行电导率调制就能够以MOSFET实现高耐压和低阻抗。
而且MOSFET原理上不产生尾电流,所以用SiC-MOSFET替代IGBT时,能够明显地减少开关损耗,并且实现散热部件的小型化。
另外,SiC-MOSFET能够在IGBT不能工作的高频条件下驱动,从而也可以实现无源器件的小型化。
与600V~900V的Si-MOSFET相比,SiC-MOSFET的优势在于芯片面积小(可实现小型封装),而且体二极管的恢复损耗非常小。
主要应用于工业机器电源、高效率功率调节器的逆变器或转换器中。
标准化导通电阻
SiC的绝缘击穿场强是Si的10倍,所以能够以低阻抗、薄厚度的漂移层实现高耐压。
因此,在相同的耐压值情况下,SiC可以得到标准化导通电阻(单位面积导通电阻)更低的器件。
例如900V时,SiC-MOSFET的芯片尺寸只需要Si-MOSFET的35分之1、SJ-MOSFET的10分之1,就可以实现相同的导通电阻。

【有奖问答】: SiC-MOSFET相较于Si-MOSFET,其上升率较低,因此更适合进行____设计,并且在高温下的________也比Si-MOSFET更低。
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