宽禁带半导体碳化硅IGBT器件研究进展与前瞻

碳化硅（Si C）宽禁带半导体材料是目前电力电子领域发展最快的半导体材料之一。绝缘栅双极晶体管（IGBT）是全控型的复合器件,具有工作频率高、开关损耗低、电流密度大等优点,是高压大功率变换器中的关键器件之一。但Si C IGBT存在导通电阻高、关断损耗大等缺点。针对上述挑战,对国内外现有的新型Si C IGBT结构进行了总结。分析了现有的结构特点,结合新能源电力系统的发展趋势,对Si C IGBT的结构改进进行了归纳和展望。     

第三代半导体SiC功率器件栅氧制备设备及工艺研究

第三代半导体碳化硅（SiC）材料具备耐高压、高频、高温等优越的特性,非常适合制作大功率电力电子器件。由于Si C材料不易氧化以及碳原子结构的影响,需更高温度进行SiO2/SiC生长,且氧化后SiO2/SiC界面存在大量的碳悬挂键,给器件的迁移率及可靠性等性能等带来影响,所以一般需要更高温度能力以及具备特殊后退火处理技术的工艺设备,以满足制备SiC高性能栅氧层的需求。本文重点介绍SiC MOSFET（金属氧化层半导体场效晶体管）器件栅氧制备的工艺特点,设备原理、以及工艺制备的效果。     

安森美推出业界首款10A超级电容LED闪光驱动器

英飞凌科技股份公司推出下一代高性能金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）600V CoolMOS C6系列。有了600V CoolMOS C6系列器件,诸如HPFC（功率因数校正）级或PWM（咏宽调制）级等能源转换产品的能源效率可得到大幅提升。全新C6技术融合了现代超结结构及包括超低单位面积导通电阻（例如采用TO-220封装,电阻仅为99毫欧）在内的补偿器件的优势,同时具有更低的电容开关损耗、     

研诺推出同类中阻抗最低的半桥MOSFET驱动器

研诺逻辑科技有限公司宣布为其不断扩展的MOSFET驱动器产品系列新增了一款高压产品。AAT4910支持电压高达28V其半桥双金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）驱动器可提供业界同类多相DC—DC转换器中的最低阻抗。AAT4910双MOSFET驱动器采用一个逻辑输入同时驱动高／低边N沟道MOSFET。当逻辑输入驱动为高时,高侧外部MOSFET开启;当逻辑输入为低时,低侧MOSFET开启。当采用5V电源轨供电时,该器件的电路可通过高达28V的电源输入驱动高侧N沟道MOSFET。     

TrenchFET功率MOSFET实现极低导通电阻

P通道TrenchFET功率MOSFET Si7633DP和Si7135DP采用SO-8封装,可容许比其他SO-8封装器件高60％的最大漏电流和高75％的最大功率损耗。Si7633DP具有3．3mΩ（在10V时）及5．5mΩ（在4．5V时）的超低导通电阻。     

905nm InGaAs脉冲激光二极管驱动电流特性分析与测试

为了实现高功率905nm InGaAs脉冲激光二极管激光脉冲宽度和峰值功率可调,采用现场可编辑门阵列产生触发脉冲、集成模块EL7104C作为金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）驱动、以MOSFET为核心开关器件控制高压模块和储能电容之间充放电的方法,设计了脉冲激光二极管驱动电路,对驱动电流特性进行了理论分析和实验验证,取得了不同电容和高压条件下的电流脉宽和峰值数据,分析了具体变化关系,并以此进行了光谱和功率-电流特性测试。结果表明,影响驱动电流脉宽和峰值电流的关键因素是电容大小和充电高压,脉冲激光二极管驱动电流峰值在0A~40A、脉宽20ns~100ns时可控调节,脉冲激光二极管最大峰值功率输出可达40W,实现了脉冲式半导体激光器输出功率和脉冲宽度的可控调节。该设计与分析对近红外高功率脉冲激光器的可控驱动设计具有一定的实用参考意义。     

高功率半导体开关器件DSRD的研究进展

高功率半导体开关器件是一类基于等离子体波理论的全固态、高压、快速打开或者切断电流的开关器件,具有体积小、可靠性高、寿命长、脉冲重复频率高和输出波形稳定等优点,在脉冲开关电路应用中有着独特的优势。简要介绍了超宽带脉冲技术及高功率半导体开关器件的概念,比较了一些常见开关器件与高功率半导体开关器件的差异,主要阐述了自20世纪80年代以来脉冲发生器中开关器件的发展过程,重点介绍了最重要的一种高功率半导体开关器件,即Si基漂移阶跃恢复二极管(DSRD)在国内外的发展历程及其在脉冲技术中的应用。随着新型半导体材料及半导体技术的发展,展望了未来DSRD的发展方向。     

FDMS36xxS系列：功率MOSFET

飞兆半导体公司FDMS36xxS系列器件在PQFN封装中结合了控制和同步MOSFET,以及一个肖特基体二极管。这些器件的开关节点已获内部连接,能够进行同步降压转换器的布局和走线。控制MOSFET（Q1）和同步MOSFET（SyncFET）（Q2）经专门设计,     

功率MOSFET的研究与进展

器件设计工艺、封装、宽禁带半导体材料和计算机辅助设计4大技术的发展进步使得功率MOSFET的性能指标不断达到新的高度。超级结技术使得高压功率MOSFET的导通电阻大大降低,降低栅极电荷和极间电容的改进沟槽工艺和横向扩散工艺技术进一步提高了低压功率MOSFET的优值因子,中小功率MOSFET继续朝着单片集成智能功率电子发展。功率MOSFET封装呈现出集成模块化、增强散热性和高可靠性的特点。基于宽禁带半导体材料SiC和GaN的功率MOSFET具有高温、高频和低功耗等优异性能,计算机辅助设计工具引领功率MOSFET在工艺设计、制造和电路系统应用方面快速发展。     

选择高压场效应管实现节能

高压金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）技术在过去几年中经历了很大的变化,这为电源工程师提供了许多选择。了解不同MOSFET器件的细微差别及不同切换电路的应力,能够帮助工程师避免许多问题,并实现效率最大化。经验证明,采用新型的MOSFET器件取代旧式MOSFET,除简单地导通电阻上的差异之外,更重要的是,还能实现更高的电流强度与更快的切换速度以及其他优越性能。     

基于3300V 牵引级IGBT的新一代高压变频器

IGBT（绝缘栅双极晶体管）集功率MOSFET的高速性能与双极性器件的低电阻于一体，具有输入阻抗高、电压控制功耗低、控制电路简单、耐高压、承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用。各大半导体厂商不断开发IGBT的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高可靠技术，取得巨大的进展。依据电压等级划分，当前国内主要应用的IGBT分为600V（1985年）、1200V（1990年）、     

兼具超结技术和传统高压器件优势的下一代CoolMOS MOSFET

英飞凌推出下一代高性能金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）600 V CoolMOS C6系列。有了600 V CoolMOS C6系列器件,诸如PFC（功率因数校正）级或PWM（脉宽调制）级等能源转换产品的能源效率可得到大幅提升。全新C6技术融合了现代超结结构及包括超低单位面积导通电阻（例如采用TO-220封装,电阻仅为99mΩ）在内的补偿器件的优势,同时具有更低的电容开关损耗、更简单的开关特性控制特性和更结实耐用的增强型体二极管。     

半导体C—V的测量

电容一电压（C—V）测试广泛用于测量半导体参数，尤其是MOSCAP和MOSFET结构。此外，利用C—V测量还可以对其他类型的半导体器件和工艺进行特征分析，包括双极结型晶体管（BJT）、JFET、III—V族化合物器件、光伏电池、MEMS器件、有机TFT显示器、光电二极管、碳纳米管（CNT）和多种其他半导体器件。     

基于3300V牵引级IGBT的新一代高压变频器

1 3300V牵引级IGBT简介 IGBT（绝缘栅双极晶体管）集功率MOSFET的高速性能与双极性器件的低电阻于一体，具有输入阻抗高、电压控制功耗低、控制电路简单、耐高压、承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用。各大半导体厂商不断开发IGBT的高耐压、大电流、高速、低饱和压降、高可靠技术，取得巨大的进展。     

电源管理

英飞凌推出兼具超结技术和传统高压器件优势的MOSFET英飞凌科技股份公司推出下一代高性能金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)600V CoolMOS C6系列。有了600V CoolMOS C6系列器件,诸如PFC(功率因数校正)级或PWM(脉宽调制)级等能源转换产品的能源效率可得到大幅提升。全新C6技术融合了现代超结结构及包括超低单位面积导通电阻(例如采用TO-220封装,电阻仅为99毫欧)     

意法半导体（ST）推出可促进环保且具有高温性能的功率芯片

横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体（STMicroelectronics,简称ST）发布一系列新的先进产品。新产品让电源设计人员能够提高太阳能逆变器和电动汽车、企业计算和工业电机驱动器等诸多应用的能效。意法半导体率先研制出工作温度达到200。C的高压碳化硅（SIC）功率MOSFET。碳化硅固有属性使其比传统硅功率晶体管节能至少50％．而且器件本身的尺寸还可以变得更小,击穿电压变得更高。这项技术被视为系统能效、微型化和成本优化连续改进的一项重要开发。     

SiC和GaN电力电子器件的研究进展

与传统的Si基器件相比,SiC和GaN器件具有工作温度高、击穿电压高、开关速度快等优势,因此SiC和GaN材料是制备电力电子器件的理想材料。总结了近年来SiC和GaN电力电子器件的研究进展,包括二极管,MOSFET,JFET和BJT结构的SiC器件,以及SBD,PN结二极管,HEMT和MOSFET结构的GaN器件。     

一种新型的常通型GaN HEMT器件

对新型常通型GaN HEMT器件的特性和参数进行了研究。阐述了其静态特性、动态特性及电流崩塌问题。针对其动态特性,与相近规格的Si MOSFET器件（TK2Q60D）在开通、关断时间与栅源电压的关系方面进行了对比,探讨了常通型GaN HEMT器件在不同输入电压和不同开关频率下的电流崩塌现象,并采用Boost电路,对常通型GaN HEMT器件和Si MOSFET器件的最高工作频率能力进行了对比。实验结果表明,常通型GaN HEMT器件具有更高的工作频率,且工作频率的升高不影响电流崩塌现象。     

Si7137DP：P通道TrenchFET MOSFET

Vishay发布采用其新型p通道TrenchFET第三代技术的首款器件Si7137DP,该20Vp通道MOSFET采用SO-8封装,具有1．9mΩ（在10V时）、2．5mΩ（在4．5V时）和3．9mΩ（在2．5V时）的超低导通电阻。TrenchFET第三代MOSFET的低导通电阻意味着更低的传导损耗,从而确保器件可以比之前市面上p通道功率MOSFET更低的功耗执行切换任务。     

飞兆半导体100V MOSFET为电源设计带来低达50％的RDS（ON）

飞兆半导体公司为隔离式DC-DC应用设计人员提供一款新型100V MOSFET器件FDMS86101，具有低达50％的RDS（ON）和出色的品质因数（figure of merits，FOM），有效提高电源设计的效率。FDMS86101是采用5mm×6mm MLP Power56封装的100V MOSFET器件，使用了飞兆半导体先进的PowerTrench工艺技术，能够最大限度地减小导通阻抗，同时保持优良的开关性能和稳健性。