6.5 kV SiC MOSFET的优化及开关特性

优化设计了电力系统用6.5 kV SiC MOSFET,测得该器件的导通电流为25 A,阻断电压为6 800 V,器件的巴利加优值(BFOM)达到925 MW/cm²。基于感性负载测试电路测试了器件的高压开关瞬态波形。在此基础上，借助仿真软件构建6.5 kV SiC MOSFET芯片级和器件级仿真模型，通过改变器件元胞结构、阱区掺杂浓度、栅极电阻、寄生电感等参数，研究了6.5 kV SiC MOSFET开关瞬态过程和电学振荡影响因素。结果表明，减小结型场效应晶体管(JFET)宽度有利于提高器件dV/dt能力，而源极寄生电感和栅极电阻是引起栅极电压振荡的重要因素。研究结果有助于分析研究6.5 kV SiC MOSFET在智能电网应用中的开关特性，使得基于SiC MOSFET的功率变换器系统具有更低的损耗、更高的频率和更高的可靠性。