功率半導(dǎo)體器件性能

時(shí)間：2020-01-05作者：武漢翔雷電子有限公司瀏覽：625

焦點(diǎn)一：功率半導(dǎo)體器件性能

1998年，Infineon公司推出冷MOS管，它采用“**級(jí)結(jié)”(Super-Junction)結(jié)構(gòu)，故又稱**結(jié)功率MOSFET。工作電壓600V～800V，通態(tài)電阻幾乎降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，仍保持開關(guān)速度快的特點(diǎn)，是一種有發(fā)展前途的高頻功率半導(dǎo)體器件。
IGBT剛出現(xiàn)時(shí)，電壓、電流額定值只有600V、2**。很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，耐壓水平限于1200V～1700V，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索研究和改進(jìn)，現(xiàn)在IGBT的電壓、電流額定值已分別達(dá)到3300V/1200A和4500V/1800A，高壓IGBT單片耐壓已達(dá)到6500V，一般IGBT的工作頻率上限為20kHz～40kHz，基于穿通(PT)型結(jié)構(gòu)應(yīng)用新技術(shù)制造的IGBT，可工作于150kHz(硬開關(guān))和300kHz(軟開關(guān))。
IGBT的技術(shù)進(jìn)展實(shí)際上是通態(tài)壓降，**開關(guān)和高耐壓能力三者的折中。隨著工藝和結(jié)構(gòu)形式的不同，IGBT在20年歷史發(fā)展進(jìn)程中，有以下幾種類型：穿通(PT)型、非穿通(NPT)型、軟穿通(SPT)型、溝漕型和電場(chǎng)截止(FS)型。
碳化硅SiC是功率半導(dǎo)體器件晶片的理想材料，其優(yōu)點(diǎn)是：禁帶寬、工作溫度高(可達(dá)600℃)、熱穩(wěn)定性好、通態(tài)電阻小、導(dǎo)熱性能好、漏電流較小、PN結(jié)耐壓高等，有利于制造出耐高溫的高頻大功率半導(dǎo)體器件。

可以預(yù)見，碳化硅將是21世紀(jì)較可能成功應(yīng)用的新型功率半導(dǎo)體器件材料。

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