《三菱电机为1200V级功率器件开发具有记录功率效率的SiC MOSFET》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2017-09-24
  • 在华盛顿特区(9月17日至22日)的国际碳化硅及相关材料国际会议(ICSCRM 2017)上,东京三菱电机公司推出碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)被认为是为1200V级功率器件记录功率效率的设置。

    半导体功率器件是用于家用电子,工业机械和铁路列车等广泛应用的电力电子设备的关键部件。三菱电机通过利用SiC MOSFET实现高能效等级,满足了在这些领域中必不可少的更高能效和更小尺寸的要求。

    电力电子设备的短路可能导致大的过电流流入半导体功率器件,这可能导致损坏或故障。因此,必须尽可能快地中断过多的电流。

    该公司表示,其开发团队将进一步完善新设备,旨在使其从2020年开始实现商业化。

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    • 编译者:Lightfeng
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    • 日本东京的三菱电机公司(Mitsubishi Electric Corp)宣布推出其N系列1200V碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),具有功耗低和自接通耐受性高的特点。 具体而言,结型场效应晶体管(JFET)掺杂技术可降低开关损耗和导通电阻,从而实现功率MOSFET业界领先的品质因数(FOM),即1450mΩ.nC(在100°C结温下导通电阻乘以栅漏电荷)。与使用常规的硅绝缘栅双极型晶体管(IGBT)相比,用于供电系统的1200V SiC-MOSFET的功耗降低了约85%。 据称,通过降低镜电容(MOSFET结构中,栅极和漏极之间的杂散电容Crss),1200V SiC-MOSFET自接通耐受性比竞争对手的产品提高了14倍。因此可以实现快速的开关操作,有助于减少开关损耗。 由于降低了开关功率损耗,通过驱动具有更高载频的功率半导体,得以实现冷却系统及周边部件(如反应器)的小型化和简单化,从而有助于降低整个供电系统的成本的尺寸。该公司表示,新系列产品可以帮助减少需要高压转换的小型电源系统的功耗,例如电动汽车(EV)车载充电器、光伏电源系统等。 样品装运将于7月开始,此外,三菱电机还将在中国上海(11月16日至18日)举行的PCIM Asia 2020展览会上,展示其新款N系列1200V SiC-MOSFET。
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    • 编译者:Lightfeng
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    • 英国半导体、微电子和先进技术领域的设备和材料经销商Inseto(UK)Ltd已向英国华威大学提供了一个PS4L探针系统,该系统由美国SemiProbe公司开发,用于改进碳化硅(SiC)功率半导体器件的制造工艺。PS4L提供了一种精确且可重复的方法,可将制造的原型设备(无论是管芯还是仍在晶圆上)与一个可以注入数千伏电压、测量数百安培的分析仪进行机械连接。 PS4L使Gammon的团队能够施加高达10000V的电压,并测量高达100A的电流,以确认其设备的性能和击穿电压。 Gammon说:“虽然我们正朝着IGBT和MOSFET开关的方向发展,但我们能够在二极管之类的简单结构上进行很多工作,以评估制造工艺的可重复性。PS4L是一种宝贵工具,因为它不仅可以处理来自分析仪的高功率,而且具有半自动化功能,从而使研究者能够从高度可重复的测试中收集大量数据。” 在提供和调试SemiProbe设备之后,Gammon的团队编写了一个软件界面,以使PS4L和高压参数分析仪可以一起工作。该设备已在沃里克大学中使用,该学校属于英国仅有的几所具有碳化硅制造能力的大学之一。此后,Gammon的团队能够从更大的测试批次中捕获数据,而这些数据以前是无法实现的。同样,通过自动处理收集的数据也更有信心,因为它消除了手动获取的数据的差异,例如探针到焊盘的对准不一致以及接触力的变化。