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2019年5月9日的SiC功率元件
本文汇总了碳化硅的物理特性的，SiC SBD（萧特基二极体）的，SiC MOSFET，全的SiC功率模组的关键要点作为最后的总结篇。
<何谓碳化硅（碳化矽）？>
·碳化硅的物理特性适用于功率元件。
·与硅半导体相比，具有更优异的降低损耗和能在高温度环境下工作的特性。
·开发的SiC是能源问题的一大解决方案。
·碳化硅具有降低损耗，实现小型化的巨大优势。
<碳化硅萧特基二极体>
·碳化硅-SBD的特长是拥有优异的高速性且实现了高耐压。
·与高耐压的Si-PN二极体相比，反向恢复时间等高速性优异，可实现更低损耗和小型化。
·碳化硅-SBD与Si的PND（FRD）相比，TRR高速且反向恢复电流也显著减少，因此损耗也小。
·碳化硅-SBD的反向恢复特性（TRR和反向恢复电流）基本上没有温度依赖性。
·碳化硅-SBD的VF随着温度升高而上升，但Si的PND（FRD）的VF是下降的。
·高温下的SiC-SBD的VF上升会使IFSM下降，但不会像VF下降的Si的PND（FRD）那样发生热失控。
·第2代的SiC-SBD可以说是目前情况下降低VF，最有助于降低损耗的功率二极体。
·ROHMROHMROHM的SiC-SBD已经发展到第3代。
·第3代产品的抗突波电流特性与漏电流特性得到改善，并进一步降低了第2代达成的低VF。
·TRR速度快，因此可大幅减少恢复损耗，从而可实现高效率。
·同样的原因，反向电流小，因此杂讯小，可减少抗杂讯/浪涌的对策零件，从而实现小型化。
·高频工作有助于实现电感等周边零件的小型化。
·ROHMROHMROHM针对的SiC-SBD的可靠性，针对标准的半导体元件，根据标准进行试验与评估。
<何谓的SiC-MOSFET>
·碳化硅MOSFET相对于Si的MOSFET和IGBT，更有助于降低应用的损耗和实现应用的小型化。
·功率电晶体的特长因材料和结构而异。
·在特性方面各有优缺点，但碳化硅-MOSFET在整体上具有优异的特性。
·为使碳化硅MOSFET获得低启动阻抗，Vgs的需要在18V前后，要比的Si-MOSFET高。
·碳化硅MOSFET的内部闸极电阻比的Si-MOSFET大，因此外接RG较小，但需要权衡突波保护。
·碳化硅MOSFET在Vd的-ID特性方面，导通阻抗特性的变化呈线性，因此在低电流范围优于IGBT。
·碳化硅MOSFET的开关损耗远低于IGBT。
·碳化硅MOSFET BodyDiode的正向特性Vf的比的Si-MOSFET大。
·碳化硅MOSFET BodyDiode的TRR更高速，与Si的MOSFET相比可大幅降低恢复损耗。
▶何谓SiC基MOSFET-沟槽结构的SiC-MOSFET与实际产品
·ROHMROHMROHM已实现采用独有双沟槽结构的碳化硅MOSFET的量产。
·沟槽结构的碳化硅MOSFET与DMOS结构的产品相比，启动阻抗降低约50％，输入电容降低约35％。
·通过碳化硅MOSFET的应用实例，思考的SiC-MOSFET的有效性。
·ROHMROHMROHM的碳化硅MOSFET与已经普及的硅MOSFET具有同等可靠性。
<全的SiC功率模组>
·全碳化硅功率模组由ROHMROHMROHM自主生产的碳化硅MOSFET和碳化硅-SBD组成。
·与传统的Si的IGBT功率模组相比，“全碳化硅”功率模组可高速开关并可大幅降低损耗。
·全碳化硅功率模组正在不断进化，最新产品搭载了最新的第三代的SiC-MOSFET。
·与IGBT模组相比，全的SiC功率模组的开关损耗大大降低。
·尤其是开关频率越高，其损耗差越大。
·碳化硅功率模组可以大幅降低损耗并同时实现高速开关。
·“闸极误导通”是全的SiC功率模组的闸极驱动需要探讨的事项之一。
·闸极误导通是由高侧开关导通时的的dV / dt速度快，及低侧闸极寄生电容和闸极阻抗引起的。
·“闸极误导通”的抑制方法有三种：①使关断时的Vgs的为负电压，②增加外接CGS，③增加米勒钳位MOSFET。
·通过优化全的SiC功率模组的闸极驱动，可实现更低损耗的干净动作。
·要发挥高速开关性能优势，需要极力抑制电气布线的寄生电感。
·靠近电源引脚连接电容器，可降低布线电感。
·使用专用闸极驱动器和缓冲模组，可显著抑制浪涌和振铃。
·在损耗方面，宙增加，的Eoff减少。若以总损耗（宙+的Eoff）来比较，损耗是减少的。
·ROHMROHMROHM提供包括全碳化硅模组损耗类比器在内的支援工具。
·支援工具有助于全碳化硅模组的选型和初期检讨。
