王瑩

近期，多家公司發(fā)布了碳化硅（SiC）方面的新產(chǎn)品。作為新興的第三代半導(dǎo)體材料之一，碳化硅具備哪些優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在的發(fā)展程度如何？

不久前，碳化硅的先驅(qū)英飛凌科技公司推出了650 V的CoolSiCTMMOSFET，值此機(jī)會(huì)，電子產(chǎn)品世界訪問了英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)開關(guān)電源應(yīng)用高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理陳清源先生。

碳化硅與氮化鎵、硅材料的關(guān)系

碳化硅MOSFET是一種新器件，使一些以前硅材料很難被應(yīng)用的電源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，例如電流連續(xù)模式的圖騰柱PFC（cCM mode TotemPole PFC）成為可行，另外由于價(jià)格高于同等級(jí)的硅器件，所以市場(chǎng)上對(duì)其應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)還需不斷積累增加。好消息是碳化硅在使用上的技術(shù)門檻并不高，相信假以時(shí)日，碳化硅器件會(huì)用于服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、通訊系統(tǒng)，具體產(chǎn)品是開關(guān)電源、工業(yè)電源、太陽(yáng)能逆變器、UPS（不間斷電源），電池化成（formation）電源、充電樁等。

與另一種寬帶隙器件氮化鎵（GaN）相比，碳化硅器件商用歷史更長(zhǎng)，因此技術(shù)和市場(chǎng)的接受程度都更加廣泛。

英飛凌是市場(chǎng)上唯一能夠提供涵蓋硅、碳化硅和氮化鎵等材料的全系列功率產(chǎn)品的制造商。此次新產(chǎn)品的發(fā)布意義之一在于：完善了其600 V/650 V細(xì)分領(lǐng)域的硅基、碳化硅以及氮化鎵功率半導(dǎo)體產(chǎn)品組合。

那么，英飛凌如何平衡三者的關(guān)系？

陳清源經(jīng)理指出，不同的客戶因?yàn)楦髯缘膽?yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)儲(chǔ)備，而對(duì)三種材料的器件有不同程度的使用。硅材料由于技術(shù)成熟度最高，以及性價(jià)比方面的優(yōu)勢(shì)，所以未來依然會(huì)是各個(gè)功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的主要器件。而氮化鎵器件由于在快速開關(guān)性能方面的優(yōu)勢(shì)，會(huì)在追求高效和高功率密度的場(chǎng)合，例如數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器等，有較快的增長(zhǎng)。在三種材料中，碳化硅的溫度穩(wěn)定性和可靠性都被市場(chǎng)驗(yàn)證，所以在對(duì)可靠性要求更高的領(lǐng)域，例如汽車和太陽(yáng)能逆變器等，可看到較快的增長(zhǎng)。

650 V COOISiC^TMMOSFET的特點(diǎn)及工藝

英飛凌650 V coolsic^TMMOSFET的額定值在（27～107）mΩ之間，既可采用典型的TO-247 3引腳封裝，也支持開關(guān)損耗更低的TO-247 4引腳封裝。與過去發(fā)布的所有英飛凌CoolSiC^TMMOSFET產(chǎn)品相比，全新650 V系列基于先進(jìn)的溝槽半導(dǎo)體技術(shù)。通過最大限度地發(fā)揮碳化硅強(qiáng)大的物理特性，確保了器件具有出色的可靠性、開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗。此外，它們還具備高的跨導(dǎo)水平（增益）、4 V的閾值電壓（Vth）和短路穩(wěn)健性?？偠灾?，溝槽技術(shù)可以在毫不折衷的情況下，在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)最低的損耗，并在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)最佳可靠性。