SiC-MOSFET與其他功率電晶體有何不同?

2021-02-23 寬禁帶半導體技術創新聯盟

近年來，使用「功率元器件」或「功率半導體」等說法，以大功率低損耗為目的二極體和電晶體等分立（分立半導體）元器件備受矚目。這是因為，為了應對全球共通的 「節能化」和「小型化」課題，需要高效率高性能的功率元器件。

羅姆在功率元器件上的成果在業內可謂是當仁不讓。在普及功率元器件的重要性後，希望大家也好好了解功率電晶體的結構和特徵，以便於更加得心應手地使用它。那麼首先來看：

功率電晶體的結構與特徵比較

下圖是各功率電晶體的結構、耐壓、導通電阻、開關速度的比較。

使用的工藝技術不同結構也不同，因而電氣特徵也不同。補充說明一下，DMOS是平面型的MOSFET，是常見的結構。Si的功率MOSFET，因其高耐壓且可降低導通電阻，近年來超級結（Super Junction）結構的MOSFET（以下簡稱「SJ-MOSFET」）應用越來越廣泛。關於SiC-MOSFET，這裡給出了DMOS結構，不過目前ROHM已經開始量產特性更優異的溝槽式結構的SiC-MOSFET。具體情況計劃後續進行介紹。

在特徵方面，Si-DMOS存在導通電阻方面的課題，如前所述通過採用SJ-MOSFET結構來改善導通電阻。IGBT在導通電阻和耐壓方面表現優異，但存在開關速度方面的課題。SiC-DMOS在耐壓、導通電阻、開關速度方面表現都很優異，而且在高溫條件下的工作也表現良好，可以說是具有極大優勢的開關元件。

這張圖是各電晶體標準化的導通電阻和耐壓圖表。從圖中可以看出，理論上SiC-DMOS的耐壓能力更高，可製作低導通電阻的電晶體。目前SiC-DMOS的特性現狀是用橢圓圍起來的範圍。通過未來的發展，性能有望進一步提升。

關鍵要點：

・功率電晶體的特徵因材料和結構而異。

・在特性方面各有優缺點，但SiC-MOSFET在整體上具有優異的特性。

來源：羅姆半導體集團，謝謝，如有侵權請聯繫我們以便處理

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