板式换热器厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
板式换热器厂家
热门搜索:
技术资讯
当前位置:首页 > 技术资讯

聚焦SiC与GaN罗姆在新一代功率元器件领域的飞跃发展与前沿探索电源技术万芳

发布时间:2020-02-14 11:59:09 阅读: 来源:板式换热器厂家

聚焦“SiC”与“GaN”—罗姆在新一代功率元器件领域的飞跃发展与前沿探索 - 电源技术 - 电子工程网

作为替换硅材质器件,搭载SiC-MOSFET和SiC-SBD的模块,可实现100kHz以上的高频驱动。可大幅降低IGBT注5尾电流和FRD注6恢复电流引起的开关损耗。因此,通过模块的冷却结构简化(散热片的小型化,水冷却、强制空气冷却的自然空气冷却)和工作频率高频化,可实现电抗器和电容等的小型化。

另外,由于开关损耗低,所以适于20kHz及更高开关频率的驱动,在此情况下,也可以用额定电流120A的SiC模块替换额定电流200-400A的IGBT模块。

今后:罗姆将全面推动SiC元器件的普及

相对于已经具有大量采用实绩的SiC-SBD而言,SiC-MOSFET和全SiC功率模块的真正采用现在才开始。相对以往硅材质器件的性能差别和成本差别的平衡将成为SiC器件真正普及的关键。罗姆在两个方面进行着技术开发:①基于SiC电路板大口径化,降低SiC器件成本 ②相对硅材质器件,开发在性能上具有绝对优势的新一代SiC器件。今后,罗姆将通过扩大普及SiC器件 ,助力于全球范围内实现节能和减少CO2的排放。

第二章 罗姆在“GaN”功率元器件领域的前沿探索

GaN功率元器件是指电流流通路径为GaN的元器件。“GaN”曾被作为发光材料进行过研究,现在仍然作为已普及的发光二极管(LED)照明的核心部件蓝色LED用材料广为使用。同时,还有一种称为“WBG”的材料,与发光元件应用几乎同一时期开始研究在功率元器件上的应用,现已作为高频功率放大器进入实用阶段。

GaN与Si和SiC元件的不同之处在于元件的基本“形状”。图1为使用GaN的电子元器件的一般构造。晶体管有源极、栅极、漏极3个电极,Si和SiC功率元器件称为“纵向型”,一般结构是源极和栅极在同一面,漏极电极在基板侧。GaN为源极、栅极、漏极所有电极都在同一面的“横向型”结构。在以产业化为目的的研究中,几乎都采用这种横向型结构。

之所以采用横向型结构,是因为希望将存在于AlGaN/GaN界面的二维电子气(2DEG)作为电流路径使用。GaN既是具有自发电介质极化(自发极化)的晶体,也是给晶体施加压力即会重新产生压电极化(极化失真)的压电材料。AlGaN与GaN在自发极化存在差别,由于晶格常数不同,如果形成如图1中的AlGaN/GaN异质结,为了匹配晶格常数,晶体畸变,还会发生极化失真。因这种无意中产生的电介质极化之差,如图2所示,GaN的禁带向AlGaN下方自然弯曲。因此,其弯曲部分产生2DEG。由于这种2DEG具有较高的电子迁移率(1500 cm2/Vs左右),因此可进行非常快的开关动作。但是,其另外一面,相反,由于电子流动的路径常时存在,因此成为栅极电压即使为0V电流也会流过的称为“常开型(normally-on)”的元件。

美女旗袍照

励志语录

美女性感照片

性感美女照片