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碳化硅功率器件(SiC)的优势特性!-国晶微半导体

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作者:碳化硅肖特基二极管选型工程师来源:国晶微半导体

    碳化硅具有化学性能稳定、热导率高、热膨胀系数低、耐磨性好等优点,可作为磨料及其它用途。如采用特殊工艺在涡轮叶轮或缸体内壁喷涂碳化硅粉末,可提高其耐磨性,使其使用寿命延长1-2倍。碳化硅制成的高档耐火材料具有抗热震、体积小、重量轻、强度高、节能效果好等优点。低品位碳化硅(含SiC约85%)是一种优良的脱氧剂。它可以加快炼钢速度,控制化学成分,提高钢的质量。此外,碳化硅还广泛用于电加热元件的生产。


    2、碳化硅功率器件的优点!


    今天,硅材料正接近理论性能极限。SiC功率器件由于具有高电压、低损耗、高效率等特点,一直被认为是理想器件。然而,与以往的Si器件相比,SiC功率器件性能与成本的平衡以及对高技术的需求将成为SiC功率器件普及的关键。


    目前,低功耗碳化硅器件已从实验室进入实用化器件生产阶段。目前,碳化硅晶片的价格仍然很高,存在许多缺陷。


    碳化硅MOSFET组件在光伏、风电、电动汽车、轨道交通等大功率电力系统应用中具有很大的优势。碳化硅器件具有高电压、高频、高效率等优点,能够突破现有电动汽车电机因器件性能而设计的局限性,是国内外电动汽车电机领域研究开发的重点。例如,电装公司和丰田公司开发的混合动力汽车(HEV)和纯电动汽车(EV)采用碳化硅MOSFET模块,体积比降低到1/5。三菱开发的电动汽车电机驱动系统采用sicmosfet模块,将功率驱动模块集成到电机中,实现了集成化、小型化的目标。预计2018年至2020年,碳化硅MOSFET模块将在国内外电动汽车上得到广泛应用。

碳化硅肖特基功率器件

    1.碳化硅肖特基二极管结构!


    碳化硅肖特基二极管(sicsbd)采用结势垒肖特基二极管(JBS)结构,能有效降低反向漏电流,具有较好的耐高压性能。


    2.SiC肖特基二极管的优点!


    碳化硅肖特基二极管是一种单极性器件,与传统的硅快恢复二极管相比,碳化硅肖特基二极管具有理想的反向恢复特性。当器件从正向导通切换到反向块时,几乎没有反向恢复电流,反向恢复时间小于20ns,甚至600v10aSiC肖特基二极管的反向恢复时间也小于10ns。因此,SiC肖特基二极管可以在更高的频率下工作,在相同的频率下具有更高的效率。另一个重要特点是SiC肖特基二极管的温度系数为正,电阻随温度的升高而增大,这与硅FRD正好相反。这使得SiC肖特基二极管非常适合于并联应用,提高了系统的安全性和可靠性。


    9、主要应用领域的发展!


    目前,第三代半导体材料正在引发清洁能源革命和新一代电子信息技术革命。无论是照明、家电、消费电子设备、新能源汽车、智能电网,还是军用物资,对这种高性能半导体材料都有很大的需求。从第三代半导体的发展来看,其主要应用领域有半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器等四个领域,各个领域的成熟度是不同的!


    宽带隙半导体材料作为一种新型材料,具有独特的电学、光学、声学等特性,其器件具有优异的性能,在许多方面具有广阔的应用前景。它可以提高功率器件的工作温度极限,使其在恶劣的环境中工作,可以提高器件的功率和效率,提高设备的性能;可以拓宽发射光谱,实现全彩显示。随着宽带隙技术的进步以及材料技术和器件技术的逐渐成熟,其重要性将逐渐显现。


    无锡国晶微半导体技术有限公司是宽禁带第三代半导体碳化硅SiC功率器件、氮化镓GaN光电器件以及常规集成电路研发及产业化的高科技创新型企业,从事碳化硅场效应管,碳化硅肖特基二极管、GaN光电光耦继电器、单片机集成电路等产品芯片设计、生产与销售并提供相关产品整体方案设计配套服务,总部位于江苏省无锡市高新技术开发区内,并在杭州、深圳和香港设有研发中心和销售服务支持中心及办事处。


    公司具有国内领先的研发实力,专注于为客户提供高效能、低功耗、低阻值、品质稳定的碳化硅高低功率器件及光电集成电路产品,同时提供一站式的应用解决方案和现场技术支持服务,使客户的系统性能优异、灵活可靠,并具有成本竞争力。


    公司的碳化硅功率器件涵盖650V/2A-100A,1200V/2A-90A,1700V/5A-80A等系列,产品已经投入批量生产,产品完全可以对标国际品牌同行的先进品质及水平。先后推出全电流电压等级碳化硅肖特基二极管、通过工业级、车规级可靠性测试的碳化硅MOSFET系列产品,性能达到国际先进水平,应用于太阳能逆变电源、新能源电动汽车及充电桩、智能电网、高频电焊、轨道交通、工业控制特种电源、国防军工等领域。由于其具有高速开关和低导通电阻的特性,即使在高温条件下也能体现优异的电气特性,大幅降低开关损耗,使元器件更小型化及轻量化,效能更高效,提高系统整体可靠性,可使电动汽车在续航里程提升10%,整车重量降低5%左右,并实现设计用充电桩的高温环境下安全、稳定运行。


    特别在高低压光耦半导体技术方面更是拥有业内领先的研发团队。在国内创先设计开发了28nm光敏光栅开关PVG芯片技术,并成功量产应用于60V、400V、600V高低压、低内阻、低电容的光电耦合继电器芯片、涵盖1500kVrmsSOP超小封装及3750kVrms隔离增强型常规SMD、DIP等不同封装,单路、双路、混合双路、常开常闭等电路产品,另包括200VSOIMOS/LIGBT集成芯片、100VCMOS/LDMOS集成芯片、8bit及32bit单片机等集成电路产品,均获得市场及各重点科研单位、检测机构的新产品认定。


    公司核心研发团队中大部分工程师拥有硕士及以上学位,并有多名博士主持项目的开发。公司建立了科技创新和知识产权管理的规范体系,在电路设计、半导体器件及工艺设计、可靠性设计、器件模型提取等方面积累了众多核心技术,拥有多项国际、国内自主发明专利。


    “国之重器,从晶出发,自强自主,成就百年”是国晶微半导体的企业目标,我们为员工提供精彩的发展空间,为客户提供精良的产品服务,我们真诚期待与您携手共赢未来。

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