功率器件更加智能,高能效功率电子技术新进展【天游彩票】

企业新闻 | 2020-11-01

天游彩票|工艺与材料的创意  随着时间的流逝,功率晶体管技术获得了持续的提高。器件的体积大大增大,功率密度更加低。

在电压低于1kV的大功率晶体管方面,双近于结构已沦为选用;高于1kV电压,尤其是频率低于100kHz时,更加多使用的是MOSFET。低于此电压的大电流应用于则自由选择IGBT。

  研发这类器件的主要挑战在于,在电源频率持续上升时,必须通过增大由导通电阻造成的导电损耗、减少内部电容,以及提高反向恢复性能,将内部损耗降至低于。由于穿透电压更高及并未钩位电源特性(UIS)的缘故,提高穿透强固性也十分最重要。  以往,研发电压高于40V的高压MOSFET的重点在于,等价导通电阻条件下将裸片尺寸增至大于,从而减少单位成本。

因此,最重要的质量因子(FigureofMerit,FOM)就是单位为mxmm2的特征导通电阻(RDS(ON)spec)。由于高压FET中闸极电阻(channelresistance)对特征导通电阻有较小影响,业界主要致力于在能用面积上配备尽量多的FET闸极。平面闸极被横向沟槽门闸极替代,同时用于先进设备的光刻技术来增大表面尺寸。  但是,增大沟槽FET间距的方法并无法精彩超过使用RDS(ON)xQg(d)定义的关键质量因子,因为单位面积上的导通电阻方面的改良被单位面积门电荷(Qg)减少所抵销。

因此,研发就改向了诸如沟槽FET(具有额外解法耦横向场效电板从漏极屏蔽门近于)、沟槽LDMOS(融合了沟槽MOS的灵活性及背面漏极与LDMOS的较低Qg(d)),以及优化了金属化/PCB的LDMOS等架构。  虽然多年来基于硅的晶体管有了持续改良,但硅基材料特性上的容许指出,未来十年人们还必须谋求其它能用方案。目前,利用宽带隙材料(氮化镓、碳化硅及钻石)的方案早已经常出现。

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这些材料可以获取更佳的热特性,开关损耗更加较低,而且融合了更加有吸引力的较低导通电阻(RDS(ON))和低穿透电压(VBD)性能的优势。  宽带隙材料也可以在高压应用于中构建重大突破。

氮化镓和碳化硅的临界穿透场的数量级低于硅,目前为止公布的器件也具备热导率更高(比硅低大约3倍)的优势。在低于1kV的应用于中碳化硅是选用材料,而氮化镓则最适合于电压高于1kV的应用于。

然而,依然必须解决一些技术障碍,如减少硅上薄氮化镓层以获取低额定电压、生产强化模式晶体管及提高可靠性等。预计未来几年,首批高压氮化镓低电子迁移率晶体管(HEMT)就不会上市。 达到当天最大量API KEY 超过次数限制_天游彩票。

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