為助力中國第三代半導體行業(yè)發(fā)展提質增效,更好地整合國內外第三代半導體行業(yè)的優(yōu)勢資源,實現中國半導體行業(yè)迅速崛起。2017年11月1日,由國家半導體照明工程研發(fā)及產業(yè)聯盟、第三代半導體產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟、北京市順義區(qū)人民政府主辦的第十四屆中國國際半導體照明論壇暨 2017 國際第三代半導體論壇開幕大會在北京順義隆重召開。會期兩天半,同期二十余場次會議。2日上午,舉行的“碳化硅材料與器件分會” 來自美國Wolfspeed 電力設備研究科學家Jon ZHANG教授帶來“碳化硅功率器件的現狀與展望”主題報告。
Jon ZHANG教授表示,功率半導體器件是電力電子系統(tǒng)的重要組成部分,其決定了能量調節(jié)系統(tǒng)的效率、尺寸和成本。功率器件的進步革新了電力電子系統(tǒng)。針對不同的應用,如今的商業(yè)市場提供了廣泛的電子器件。在所有類型的電力器件中,IGBTs和FRDs是目前是分立器件和功率模塊中最常用的組件。盡管有這些優(yōu)勢,Si 功率器件正在接近他們的性能極限。
碳化硅是一種引人注目的半導體材料,這是由于其高臨界場和寬禁帶的特點,被應用于高功率和高溫領域。在相同電壓比率下,SiC單極器件(二極管或MOSFET)比Si單極器的特征導通電阻低兩個數量級。同時,SiC的MOSFET具有高性能的體二極管和快速逆向回復時間,因此設備需要雙向傳導時不必在外部設立一個逆向二極管。
當前工藝情況下電壓范圍從650V到15kV 的SiC功率器件。對于SiC肖特基二極管,對于SiC肖特基二極管,新一代的動機和技術方法被描述為低電阻和小反向漏電流。SiC功率MOSFET與Si基器件相比,具有更優(yōu)異的Rsp,onQG。
同時也將闡述新一代的650 V至1700 VSiC功率MOSFET。在SiC基 BJT上實現穩(wěn)定電流增益的方法可以參考高壓BJT和達林頓晶體管。呈現了n型和p型SiC IGBT的結果,并比較其動態(tài)特性,給出器件物理的內在機制。 SiC GTOs的新終止設計在高產量下顯著提高了阻斷能力。最后,根據實際應用比較了各種SiC功率器件。ICSCRM 2017最新的SiC功率設計以及展望了未來每個器件的演變。(根據現場速記整理,如有出入敬請諒解!)