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深度 | GaN還是SiC，電氣工程師該如何選擇？

/ 編輯推薦 /氮化鎵晶體管和碳化硅MOSFET是近年來(lái)新興的功率半導(dǎo)體，相比于傳統(tǒng)的硅材料功率半導(dǎo)體，他們都具有許多非常優(yōu)異的特性：耐壓高，導(dǎo)通電阻小，寄生參數(shù)小等。他們也有各自與眾不同的特性：氮化鎵晶體管的極小寄生參數(shù)，極快開(kāi)關(guān)速度使其特別適合高頻應(yīng)用。碳化硅MOSFET的易驅(qū)動(dòng)，高可靠等特性使其適合于高性能開(kāi)關(guān)電源中。本文基于英飛凌科技有限公司的氮化鎵晶體管和碳化硅MOSFET產(chǎn)品，對(duì)他們的結(jié)構(gòu)、特性、兩者的應(yīng)用差異等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。引言作為第三代功率半導(dǎo)體的絕代雙驕，氮化鎵晶體
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安森美將收購(gòu)碳化硅JFET技術(shù)，以增強(qiáng)其針對(duì)AI數(shù)據(jù)中心的電源產(chǎn)品組合

安森美（onsemi）宣布已與Qorvo達(dá)成協(xié)議，以1.15億美元現(xiàn)金收購(gòu)其碳化硅結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SiC JFET) 技術(shù)業(yè)務(wù)及其子公司United Silicon Carbide。該收購(gòu)將補(bǔ)足安森美廣泛的EliteSiC電源產(chǎn)品組合，使其能應(yīng)對(duì)人工智能（AI）數(shù)據(jù)中心電源AC-DC段對(duì)高能效和高功率密度的需求，還將加速安森美在電動(dòng)汽車(chē)斷路器和固態(tài)斷路器(SSCB) 等新興市場(chǎng)的部署。SiC JFET的單位面積導(dǎo)通電阻超低，低于任何其他技術(shù)的一半。它們還支持使用硅基晶體管幾十年來(lái)常用的現(xiàn)成驅(qū)動(dòng)器。綜合這
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安森美收購(gòu)Qorvo旗下SiC JFET技術(shù)

據(jù)安森美官微消息，近日，安森美（onsemi）宣布已與Qorvo達(dá)成協(xié)議，以1.15億美元現(xiàn)金收購(gòu)其碳化硅結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SiC JFET) 技術(shù)業(yè)務(wù)及其子公司 United Silicon Carbide。該交易需滿(mǎn)足慣例成交條件，預(yù)計(jì)將于2025年第一季度完成。據(jù)悉，該收購(gòu)將補(bǔ)足安森美廣泛的EliteSiC電源產(chǎn)品組合，使其能應(yīng)對(duì)人工智能（AI）數(shù)據(jù)中心電源AC-DC段對(duì)高能效和高功率密度的需求，還將加速安森美在電動(dòng)汽車(chē)斷路器和固態(tài)斷路器(SSCB)等新興市場(chǎng)的部署。安森美電源方案事業(yè)群總裁兼總經(jīng)理
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碳化硅可靠性驗(yàn)證要點(diǎn)

從MOSFET 、二極管到功率模塊，功率半導(dǎo)體產(chǎn)品是我們生活中無(wú)數(shù)電子設(shè)備的核心。從醫(yī)療設(shè)備和可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施，到個(gè)人電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(chē)(EV)，它們的性能和可靠性確保了各種設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。第三代寬禁帶（WBG）解決方案是半導(dǎo)體技術(shù)的前沿，如使用碳化硅（SiC）。與傳統(tǒng)的硅（Si）晶體管相比，SiC的優(yōu)異物理特性使基于SiC的系統(tǒng)能夠在更小的外形尺寸內(nèi)顯著減少損耗并加快開(kāi)關(guān)速度。由于SiC在市場(chǎng)上相對(duì)較新，一些工程師在尚未確定該技術(shù)可靠性水平之前，對(duì)從Si到SiC的轉(zhuǎn)換猶豫不決。但是，等待本身也會(huì)帶來(lái)風(fēng)
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光伏逆變器市場(chǎng)狂飆，全SiC模組會(huì)成為主流嗎？

隨著清潔能源的快速增長(zhǎng)，作為光伏系統(tǒng)心臟的太陽(yáng)能逆變器儼然已經(jīng)成為能源革命浪潮中的超級(jí)賽道。高效的光伏系統(tǒng)，離不開(kāi)功率器件。全I(xiàn)GBT方案、混合SiC方案和全SiC方案以其在成本、性能、空間、可靠性等方面不同的優(yōu)勢(shì)，均在市場(chǎng)上有廣泛應(yīng)用。但隨著SiC成本下降，全SiC方案被越來(lái)越多的廠家采用。未來(lái)10年，光伏逆變器市場(chǎng)狂飆目前，風(fēng)能和太陽(yáng)能的總發(fā)電量已經(jīng)超過(guò)了水力發(fā)電。預(yù)計(jì)到2028年，清潔能源的比重將達(dá)到42%。中國(guó)市場(chǎng)增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁，已成為全球清潔能源增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。光伏逆變器承載著將太陽(yáng)能光伏組件產(chǎn)
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Vishay推出性能先進(jìn)的新款40V MOSFET

日前，威世科技Vishay Intertechnology, Inc.宣布，推出采用PowerPAK? 10x12封裝的新型40 V TrenchFET? 四代n溝道功率MOSFET---SiJK140E，該器件擁有優(yōu)異的導(dǎo)通電阻，能夠?yàn)楣I(yè)應(yīng)用提供更高的效率和功率密度。與相同占位面積的競(jìng)品器件相比，Vishay Siliconix SiJK140E的導(dǎo)通電阻降低了32 %，同時(shí)比采用TO-263-7L封裝的40 V MOSFET的導(dǎo)通電阻低58 %。日前發(fā)布的這款器件在10 V電壓下的典型導(dǎo)通電阻低至0
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意法半導(dǎo)體推出采用強(qiáng)化版STripFET F8技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)閾壓40V MOSFET

意法半導(dǎo)體推出了標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓 (VGS(th))的40V STripFET F8 MOSFET晶體管，新系列產(chǎn)品兼?zhèn)鋸?qiáng)化版溝槽柵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和出色的抗噪能力，適用于非邏輯電平控制的應(yīng)用場(chǎng)景。工業(yè)級(jí)晶體管STL300N4F8和車(chē)規(guī)晶體管STL305N4F8AG的額定漏極電流高于300A，最大導(dǎo)通電阻 RDS(on)為1mΩ，可在高功率應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)出色的能效。動(dòng)態(tài)性能得到了改進(jìn)，65nC(典型值)的總柵極電荷和低電容(Ciss, Crss)確保在高開(kāi)關(guān)頻率下電能損耗降至最低。MOSFET體二極管的低正向電壓和快速
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第10講：SiC的加工工藝（2）柵極絕緣層

柵極氧化層可靠性是SiC器件應(yīng)用的一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。本節(jié)介紹SiC柵極絕緣層加工工藝，重點(diǎn)介紹其與Si的不同之處。SiC可以通過(guò)與Si類(lèi)似的熱氧化過(guò)程，在晶圓表面形成優(yōu)質(zhì)的SiO2絕緣膜。這在制造SiC器件方面具有非常大的優(yōu)勢(shì)。在平面柵SiC MOSFET中，這種熱氧化形成的SiO2通常被用作柵極絕緣膜，并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。然而，SiC的熱氧化與Si的熱氧化存在一些差異，在將熱氧化工藝應(yīng)用于SiC器件時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。首先，與Si相比，SiC的熱氧化速率低。因此，該過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且還需要高溫。在SiC的熱氧
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看完這篇，4個(gè)步驟快速完成MOSFET選型

今天教你4個(gè)步驟選擇一個(gè)合適的MOSFET。第一步：選用N溝道還是P溝道　　為設(shè)計(jì)選擇正確器件的第一步是決定采用N溝道還是P溝道MOSFET。在典型的功率應(yīng)用中，當(dāng)一個(gè)MOSFET接地，而負(fù)載連接到干線電壓上時(shí)，該MOSFET就構(gòu)成了低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。在低壓側(cè)開(kāi)關(guān)中，應(yīng)采用N溝道MOSFET，這是出于對(duì)關(guān)閉或?qū)ㄆ骷桦妷旱目紤]。當(dāng)MOSFET連接到總線及負(fù)載接地時(shí)，就要用高壓側(cè)開(kāi)關(guān)。通常會(huì)在這個(gè)拓?fù)渲胁捎肞溝道MOSFET，這也是出于對(duì)電壓驅(qū)動(dòng)的考慮。　要選擇適合應(yīng)用的器件，必須確定驅(qū)動(dòng)器件所需的電壓，以及
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英飛凌推出OptiMOS? Linear FET 2 MOSFET，賦能先進(jìn)的熱插拔技術(shù)和電池保護(hù)功能

為了滿(mǎn)足AI服務(wù)器和電信領(lǐng)域的安全熱插拔操作要求，MOSFET必須具有穩(wěn)健的線性工作模式和較低的?RDS(on)?。英飛凌科技股份公司（FSE代碼：IFX / OTCQX代碼：IFNNY）推出的新型OptiMOS? 5 Linear FET 2解決了這一難題，這款MOSFET專(zhuān)為實(shí)現(xiàn)溝槽?MOSFET的RDS(on)與經(jīng)典平面?MOSFET?的寬安全工作區(qū)（SOA）之間的理想平衡而設(shè)計(jì)。該半導(dǎo)體器件通過(guò)限制高浪涌電流防止對(duì)負(fù)載造成損害，并因其低RDS(on
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強(qiáng)茂SGT MOSFET第一代系列：創(chuàng)新槽溝技術(shù)車(chē)規(guī)級(jí)60 V N通道突破車(chē)用電子的高效表現(xiàn)

隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)加速朝向智慧化以及互聯(lián)系統(tǒng)的發(fā)展，強(qiáng)茂推出最新車(chē)規(guī)級(jí)60 V N通道MOSFETs系列，采用屏蔽柵槽溝技術(shù)(SGT)來(lái)支持汽車(chē)電力裝置。此系列產(chǎn)品具備卓越的性能指標(biāo)(FOM)、超低導(dǎo)通電阻(RDS(ON))以及最小化的電容，能有效提升汽車(chē)電子系統(tǒng)的性能與能源效率，降低導(dǎo)通與切換的損耗，提供更卓越的電氣性能。強(qiáng)茂的60 V N通道SGT-MOSFETs提供多種緊密且高效的封裝選擇，包括DFN3333-8L、DFN5060-8L、DFN5060B-8L、TO-252AA以及TO-220AB-L，為
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第9講：SiC的加工工藝（1）離子注入

離子注入是SiC器件制造的重要工藝之一。通過(guò)離子注入，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)n型區(qū)域和p型區(qū)域?qū)щ娦钥刂?。本文?jiǎn)要介紹離子注入工藝及其注意事項(xiàng)。SiC的雜質(zhì)原子擴(kuò)散系數(shù)非常小，因此無(wú)法利用熱擴(kuò)散工藝制造施主和受主等摻雜原子的器件結(jié)構(gòu)（形成pn結(jié)）。因此，SiC器件的制造采用了基于離子注入工藝的摻雜技術(shù)：在SiC中進(jìn)行離子注入時(shí)，對(duì)于n型區(qū)域通常使用氮（N）或磷（P），這是容易低電阻化的施主元素，而對(duì)于p型區(qū)域則通常使用鋁（Al）作為受主元素。另外，用于Al離子注入的原料通常是固體，要穩(wěn)定地進(jìn)行高濃度的Al離子注入，需
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Vishay新款150V MOSFET具備業(yè)界領(lǐng)先的功率損耗性能

日前，威世科技Vishay Intertechnology, Inc.宣布，推出采用PowerPAK? SO-8S（QFN 6x5）封裝的全新150 V TrenchFET? Gen V N溝道功率MOSFET---SiRS5700DP，旨在提高通信、工業(yè)和計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的效率和功率密度。與上一代采用PowerPAK SO-8封裝的器件相比，Vishay Siliconix SiRS5700DP的總導(dǎo)通電阻降低了68.3 %，導(dǎo)通電阻和柵極電荷乘積（功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用中MOSFET的關(guān)鍵品質(zhì)因數(shù)（FOM）降低了1
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全球 33 家 SiC 制造商進(jìn)展概覽

SiC 功率器件市場(chǎng)規(guī)模逐年擴(kuò)大，并將保持高速增長(zhǎng)。
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意法半導(dǎo)體先進(jìn)的電隔離柵極驅(qū)動(dòng)器STGAP3S為IGBT和SiC MOSFET提供靈活的保護(hù)功能

意法半導(dǎo)體的STGAP3S系列碳化硅 (SiC) 和 IGBT功率開(kāi)關(guān)柵極驅(qū)動(dòng)器集成了意法半導(dǎo)體最新的穩(wěn)健的電隔離技術(shù)、優(yōu)化的去飽和保護(hù)功能和靈活的米勒鉗位架構(gòu)。STGAP3S 在柵極驅(qū)動(dòng)通道與低壓控制和接口電路之間采用增強(qiáng)型電容隔離，瞬態(tài)隔離電壓 (VIOTM)耐壓9.6kV，共模瞬態(tài)抗擾度 (CMTI)達(dá)到 200V/ns。通過(guò)采用這種的先進(jìn)的電隔離技術(shù)，STGAP3S提高了空調(diào)、工廠自動(dòng)化、家電等工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的可靠性。新驅(qū)動(dòng)器還適合電源和能源應(yīng)用，包括充電站、儲(chǔ)能系統(tǒng)、功率因數(shù)校正 (PFC)、
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