SiCMOSFET在汽車和電源應用中優勢顯著(一)
摘要:傳統硅基MOSFET技術日趨成熟,正在接近性能的理論極限。寬帶隙半導體的電、熱和機械特性更好,能夠提高MOSFET的性能,是一項關注度很高的替代技術。商用硅基功率MOSFET已有近40年的歷史,自問世以來,MOSFET和IGBT一直是開關電源的主要功率處理控制組件,被廣泛用于電源、電機驅動等電路設計。不過,這一成功也讓MOSFET和IGBT體會到因成功反而受其害的含義。隨著產品整體性能的改善,特別是導通電阻和開關損耗的大幅降低,這些半導體開關的應用范圍越來越廣。結果,市場對這些硅基MOSFET和IGBT的期望越來越高,對性能的要求越來越高。盡管主要的半導體研發機構和廠商下大力氣滿足市場要求,進一步改進MOSFET/ IGBT產品,但在某些時候,收益遞減法則占主導。幾年來,盡管付出投入很大,但成效收獲甚微。技術和產品最終發展到一個付出與收獲不成正比的階段,并不罕見,這是在為新的顛覆性方法和新產品問世奠定基礎。對于MO......閱讀全文
SiC MOSFET在汽車和電源應用中優勢顯著(一)
摘要:傳統硅基MOSFET技術日趨成熟,正在接近性能的理論極限。寬帶隙半導體的電、熱和機械特性更好,能夠提高MOSFET的性能,是一項關注度很高的替代技術。商用硅基功率MOSFET已有近40年的歷史,自問世以來,MOSFET和IGBT一直是開關電源的主要功率處理控制組件,被廣泛用于電源、電機驅動等電
SiC MOSFET在汽車和電源應用中優勢顯著(二)
我們用混動汽車和電動汽車的80kW牽引電機逆變器電源模塊做了一個SIC MOSFET與硅IGBT的對比測試,結果顯示,在許多關鍵參數方面,650V SIC MOSFET遠勝硅IGBT。這個三相逆變器模塊采用雙極性PWM控制拓撲,具有同步整流模式。兩種器件都是按照結溫小于絕對最大額定結溫80%
碳化硅場效應器件的模型及關鍵工藝技術研究
新型寬禁帶半導體材料SiC兼有高飽和電子漂移速度、高擊穿電場、高熱導率等特點,在高溫、大功率、高頻、光電子、抗輻射等領域具有廣闊的應用前景。作為最重要的SiC器件,SiC場效應器件(主要指SiC金屬—半導體場效應晶體管,MESFET和金屬—氧化物—半導體場效應晶體管,MOSFET)以及基于MOS技術
碳化硅 (SiC):歷史與應用
硅與碳的唯一合成物就是碳化硅(SiC),俗稱金剛砂。SiC 在自然界中以礦物碳硅石的形式存在,但十分稀少。不過,自1893 年以來,粉狀碳化硅已被大量生產用作研磨劑。碳化硅用作研磨劑已有一百多年的歷史,主要用于磨輪和眾多其他研磨應用。利用當代技術,人們已使用SiC 開發出高質量的工業級陶瓷。這些陶瓷
分析碳化硅肖特基二極管在電源中的應用
?? 主動PFC有兩種通用模式:使用三角形和梯形電流波形的不連續電流模式(DCM)和連續電流模式(CCM)。DCM模式一般用于輸出功率在75W到300W之間的應用;CCM模式用于輸出功率大于300W的應用。當輸出功率超過250W時,PFC具有成本效益,因為其它方面(比如效率)得到了補償性的提高,因此
SiC同質外延厚度分析
鈍化層分析 鈍化層作為保護層、絕緣層或抗反射層,在半 導體材料中扮演著重要的角色。 VERTEX 系列 光譜儀是分析鈍化層的理想工具,它可以實 現快速靈敏的無損分析。 磷硅玻璃(PSG)和硼磷硅玻璃(BPSG)中硼和 磷的定量分析 分析SiN等離子層和Si-O基鈍化層 分析超低K層
SiC-LED研究中取得進展 為我國SiC產業注入新活力
中國科學院上海硅酸鹽研究所與半導體研究所通過聯合攻關,在SiC-LED技術路線方面中涉及的核心技術,如SiC單晶襯底、外延、芯片和燈具封裝等方面取得了突破性進展,研制出了多種結構的SiC-LED,并封裝成了燈具,完全打通了SiC-LED技術路線,為SiC-LED技術在半導體照明產業領域的推廣打下
應力誘導曲率對4H-SiC MOS平帶電壓和界面態密度的影響
碳化硅(SiC)上的柵氧化膜會嚴重影響SiC金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)的性能。本文作者通過電容 - 電壓(C-V)測試研究了應力/應變引起的曲率對柵氧界面態密度(Dit)的影響。外延晶片的曲率通過薄膜應力測量系統進行測試。在干熱氧化過程中,壓縮/拉伸曲率導致SiO2
新能源技術的EMI分析設計(二)
如果我們采用的IGBT功率器件開關改變電流的通路,可以測量到續流二極管反向恢復特性有高頻振蕩環流(本體二極管的反向恢復特性!)如果我們將IGBT采用寬禁帶半導體SiC器件就可以改善其反向恢復電流的問題,同時提高效率!SiC器件體二極管的1200V/10A反向恢復特性如下:反向恢復電流小不到3A;注意
電子器件的光伏逆變器研制及示范應用項目通過驗收
?? 近日,科技部高新司在廈門組織召開了“十二五”國家863計劃“基于國產寬禁帶電力電子器件的光伏逆變器研制及示范應用”項目驗收會。?? 項目以實現碳化硅和氮化鎵光伏逆變器的示范應用為最終目標,開發了低缺陷SiC外延生長技術、攻克了氮化鎵二極管及增強型氮化鎵三極管設計技術、碳化硅二級管及MOSFET
物理所成功研制6英寸碳化硅單晶襯底
碳化硅(SiC)單晶是一種寬禁帶半導體材料,具有禁帶寬度大、臨界擊穿場強大、熱導率高、飽和漂移速度高等諸多特點,被廣泛應用于制作高溫、高頻及大功率電子器件。此外,由于SiC和氮化鎵(GaN)的晶格失配小,SiC單晶是GaN基LED、肖特基二極管、MOSFET、IGBT、HEMT等器件的理想襯底材
“寬禁帶半導體電機控制器開發和產業化”技術交流會召開
為更好地總結“新能源汽車”重點專項“寬禁帶半導體電機控制器開發和產業化”項目執行情況,推進項目任務順利實施,項目牽頭單位湖南中車時代電動汽車股份有限公司聯合哈爾濱工業大學,于2019年1月8日在哈爾濱召開了“2018年度項目進展交流會”。專項總體專家組專家、項目及課題負責人、項目管理人員及相關財
6億元天狼芯半導體功率三代半封裝測試基地或落地浙江
集微網消息,2月15日,深圳天狼芯半導體有限公司與浙江省臺州市仙居縣就天狼芯—功率三代半封裝測試基地項目進行洽談。仙居財政國資消息顯示,天狼芯半導體董事長曾健忠指出,該項目若在仙居成功落地,預計分三期建設完成,總投資預計為6億元:一期投資為1.5億元,建設SiC、GaN封裝測試產線;二期擬投資2億元
第三代半導體有望寫入下月十四五規劃 成國產替代希望
近日,有媒體報道稱,權威消息人士透露,我國計劃把大力支持發展第三代半導體產業,寫入正在制定中的“十四五”規劃,計劃在2021-2025年期間,在教育、科研、開發、融資、應用等等各個方面,大力支持發展第三代半導體產業,以期實現產業獨立自主。國信證券研報中指出半導體第三代是指半導體材料的變化,從第一代、
氮化鎵/碳化硅技術真的能主導我們的生活方式?(一)
全球有40%的能量作為電能被消耗了, 而電能轉換最大耗散是半導體功率器件。我國作為世界能源消費大國, 如何在功率電子方面減小能源消耗成了一個關鍵的技術難題。伴隨著第三代半導體電力電子器件的誕生,以碳化硅和氮化鎵為代表的新型半導體材料走入了我們的視野。 早在1893年諾貝爾獎獲得者法國化
使用碳化硅 MOSFET 提升工業驅動器的能源效(一)
摘要由于電動馬達佔工業大部分的耗電量,工業傳動的能源效率成為一大關鍵挑戰。因此,半導體製造商必須花費大量心神,來強化轉換器階段所使用功率元件之效能。意法半導體(ST)最新的碳化硅金屬氧化物半導體場效電晶體(SiC MOSFET)技術,為電力切換領域立下全新的效能標準。本文將強調出無論就能源效率、
氮化鎵/碳化硅技術真的能主導我們的生活方式?(三)
SiC的高壓肖特基二極管應該是在幾年內在軌道交通中得到引用。而開關管的應用需要更長的系統評估。中車和國網在這方面的持續投入研發為SiC功率器件研究打下了深厚的基礎,是國家第三代半導體器件發展的中堅力量。 現在大家講第三代半導體產業往往關注于電力電子器件和射頻器件的市場,其實第三代半導體
高壓碳化硅解決方案:改善4H-SiC晶圓表面的缺陷問題-1
碳化硅(SiC)在大功率、高溫、高頻等極端條件應用領域具有很好的前景。但盡管商用4H-SiC單晶圓片的結晶完整性最近幾年顯著改進,這些晶圓的缺陷密度依然居高不下。經研究證實,晶圓襯底的表面處理時間越長,則表面缺陷率也會跟著增加。 碳化硅(SiC)兼有寬能帶隙、高電擊穿場強、高熱導率、高
一篇文章讀懂超級結MOSFET的優勢
平面式高壓MOSFET的結構圖1顯示了一種傳統平面式高壓MOSFET的簡單結構。平面式MOSFET通常具有高單位芯片面積漏源導通電阻,并伴隨相對更高的漏源電阻。使用高單元密度和大管芯尺寸可實現較低的RDS(on)值。但大單元密度和管芯尺寸還伴隨高柵極和輸出電荷,這會增加開關損耗和成本。另外還存在對于
GaN、SiC功率元件帶來更輕巧的世界
眾人皆知,由于半導體制程的不斷精進,數位邏輯晶片的電晶體密度不斷增高,運算力不斷增強,使運算的取得愈來愈便宜,也愈來愈輕便,運算力便宜的代表是微電腦、個人電腦,而輕便的成功代表則是筆電、智慧型手機、平板。 GaN、SiC、Si電源配接電路比較圖 不過,姑且不論摩爾定律(Moors
Ti3SiC2的MA合成法
圖1.? 研究中使用的行星式研磨機罐體。 由按化學計量組成所需的Ti、Si、C元素粉末混合物合成的機械合金Ti3SiC2是通過使用行星式球磨機來實現的,這種球磨機帶有機械合金罐,而且能夠在機械合金過程中實時測量溫度和氣體壓力。當混合后的粉末機械合金后的某一段時間里,偵測到突然的氣體壓力和溫
歐欣、郝躍課題組超寬禁帶半導體異質集成研究獲進展
中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員歐欣課題組和西安電子科技大學郝躍課題組教授韓根全合作,在氧化鎵功率器件領域取得新進展。該研究成果于12月10日在第65屆國際微電子器件頂級會議——國際電子器件大會(International Electron Devices Meeting, IEDM)
超寬禁帶半導體新進展 推動氧化鎵功率器件規模化應用
中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員歐欣課題組和西安電子科技大學郝躍課題組教授韓根全合作,在氧化鎵功率器件領域取得新進展。該研究成果于12月10日在第65屆國際微電子器件頂級會議——國際電子器件大會(International Electron Devices Meeting, IEDM)
摻氮SiC薄膜制備及其光學特性的研究
硅碳氮(SiCN)薄膜作為一種新型三元薄膜材料具有優異的光、電和機械性能,此外,該薄膜獨特的發光性能和從可見光到紫外光范圍的可調節帶隙,使其成為很有潛力的發光材料。本論文以制備高質量SiC,SiCN等半導體薄膜材料以及探索其光學特性為研究目標,該材料可用于制備應用于惡劣環境下的光電子器件及作為光學保
氮化鎵/碳化硅技術真的能主導我們的生活方式?(二)
最近接連有消息報道,在美國和歐洲,氮化鎵和碳化硅技術除了在軍用雷達領域和航天工程領域得到了應用,在電力電子器件市場也有越來越廣泛的滲透。氮化鎵/碳化硅技術與傳統的硅技術相比,有哪些獨特優勢? 大家最近都在談論摩爾定律什么時候終結?硅作為半導體的主要材料在摩爾定律的規律下已經走過了50多
淺析MOSFET寄生電容對LLC串聯諧振電路ZVS的影響
LLC的優勢之一就是能夠在比較寬的負載范圍內實現原邊MOSFET的零電壓開通(ZVS),MOSFET的開通損耗理論上就降為零了。要保證LLC原邊MOSFET的ZVS,需要滿足以下三個基本條件:1)上下開關管50%占空比,1800對稱的驅動電壓波形;2)感性諧振腔并有足夠的感性電流;3)要有足
傅里葉紅外光譜儀在第三代Sic半導體應用
據消息人士透露,我國計劃把大力支持發展第三代半導體產業,寫入正在制定中的“十四五”規劃,計劃在2021-2025年期間,在教育、科研、開發、融資、應用等等各個方面,大力支持發展第三代半導體產業,以期實現產業獨立自主。當前,以碳化硅為代表的第三代半導體已逐漸受到國內外市場重視,不少半導體廠商已率
節能核心技術獲國家扶持 功率半導體產業進黃金發展期
據中國半導體行業協會的相關人士透露,有關促進集成電路發展的綱要性文件已草擬完畢,目前正在進行部際協調。上證報資訊獲悉,政策扶持的重點將主要集中于集成電路的設計和制造方面,尤其是本土自主核心產業龍頭企業,功率半導體將迎來重要戰略機遇期和黃金發展期。 功率半導體是節能減排的關鍵技術和基礎技
節能核心技術獲國家扶持 功率半導體產業進黃金發展期
據中國半導體行業協會的相關人士透露,有關促進集成電路發展的綱要性文件已草擬完畢,目前正在進行部際協調。上證報資訊獲悉,政策扶持的重點將主要集中于集成電路的設計和制造方面,尤其是本土自主核心產業龍頭企業,功率半導體將迎來重要戰略機遇期和黃金發展期。 功率半導體是節能減排的關鍵技術和基礎技術,
第三代半導體材料氮化鎵(GaN)技術與優勢詳解(一)
第三代 半導體材料——氮化鎵( GaN),作為時下新興的半導體工藝技術,提供超越硅的多種優勢。與硅器件相比,GaN在 電源轉換效率和功率密度上實現了性能的飛躍,廣泛應用于 功率因數校正(PFC)、軟開關 DC-DC等電源系統設計,以及電源適配器、光伏 逆變器或 太陽能逆變器、服務