SiC MOSFET在汽车和电源应用中优势显著

意法半导体jeffreyfedison摘要:传统硅基mosfet技术日趋成熟,正在接近性能的理论极限。宽带隙半导体的电、热和机械特性更好,能够提高mosfet的性能,是一项关注度很高的替代技术。商用硅基功率mosfet已有近40年的历史,自问世以来,mosfet和igbt一直是开关电源的主要功率处理控制组件,被广泛用于电源、电机驱动等电路设计。不过,这一成功也让mosfet和igbt体会到因成功反而受其害的含义。随着产品整体性能的改善,特别是导通电阻和开关损耗的大幅降低,这些半导体开关的应用范围越来越广。结果,市场对这些硅基mosfet和igbt的期望越来越高,对性能的要求越来越高。尽管主要的半导体研发机构和厂商下大力气满足市场要求,进一步改进mosfet/igbt产品,但在某些时候,收益递减法则占主导。几年来,尽管付出投入很大,但成效收获甚微。技术和产品最终发展到一个付出与收获不成正比的阶段,并不罕见,这是在为新的颠覆性方法和新产品问世奠定基础。对于mosfet器件,这个颠覆性技术创新周期是开发和掌握新基础材料的结果。与基于纯硅的mosfet比较,基于碳化硅(sic)的mosfet的性能更胜一筹。请注意,本文对比测试所用产品不是研发样品或演示原型,而是已经商用的基于sic的mosfet。