【电子小百科】什么叫SiC功率器件？——SiC-MOSFET（一）

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什么叫SiC功率器件？——SiC-MOSFET（一）
1. 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。
明显降低开关损耗・通过高频化从而实现机器的小型化／减小芯片面积・明显降低恢复损耗

2. 标准化导通电阻
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。
不仅能够以小封装实现低导通电阻，而且能够使门极电荷量Qg、结电容也变小。
SJ-MOSFET只有900V的产品，但是SiC却能够以很低的导通电阻轻松实现1700V以上的耐压。
因此，没有必要再采用IGBT这种双极型器件结构（导通电阻变低，则开关速度变慢），就可以实现低导通电阻、高耐压、快速开关等各优点兼备的器件。

【有奖问答】: SiC的绝缘击穿场强是Si的______，所以能够以低阻抗、薄厚度的漂移层实现______。

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