PCDIY!業界新聞
東芝推出可提高SiC (碳化矽)MOSFET可靠性元件結構
(本資訊由廠商提供,不代表PCDIY!立場) 2020-08-14 15:12:04
東芝電子元件及儲存裝置株式會社(東芝)推出可提高SiC(碳化矽)MOSFET[1]可靠性的元件結構。相較於東芝的典型元件結構,MOSFET內嵌的SBD(肖特基勢壘二極體[2])可在抑制導通電阻增大的同時,將元件結構的可靠性提高10倍以上[3]。
功率元件是降低車輛以及工業設備和其它電氣設備能耗的重要元件,而SiC相較於有機矽可進一步提高電壓並降低損耗,因此業界普遍預期SiC將成為新一代的功率元件材料。雖然SiC目前主要用於車輛變頻器,預計往後的應用領域會涉及於工業設備的各種光伏發電系統(PPS)和電源管理系統(PMS)。
可靠性問題是目前SiC元件最大課題,其涉及位於功率MOSFET的電源與列車之間的PN結二極體[4]。PN結二極體的外施電壓使其帶電,造成導通電阻變化,進而有損元件的可靠性。東芝新推出的SBD內嵌式MOSFET元件結構正是此問題的剋星。
新結構中有一個與電池單元內的PN結二極體平行設置的SBD,可防止PN結二極體帶電。相較於PN結二極體,內嵌SBD的通態電壓更低,因此電流會通過內嵌SBD,進而抑制導通電阻變化和MOSFET可靠性下降等問題。
內嵌SBD的MOSFET現已投入實際應用,但僅限於3.3kV元件等高壓產品;其通常會使導通電阻升高至僅高壓產品能承受的一個電壓水準。東芝在調整各個元件參數後發現MOSFET中SBD的面積比是抑制導通電阻增大的關鍵因素。東芝不斷優化SBD比例,實現了1.2kV高可靠型SiC MOSFET。並計畫於今年八月下旬(2020/Aug)開始量產。
SBD內嵌式MOSFET元件結構
SBD內嵌式MOSFET可抑制導通電阻變化
注:
[1] MOSFET:金屬氧化物半導體場效應電晶體
[2] 肖特基勢壘二極體(SBD):通過半導體與金屬接合形成的一種半導體二極體
[3] 東芝規定當以250A/cm2的電流密度通過電源向某器件的漏極通電1,000小時後才出現導通電阻變化,即視為該器件可靠。東芝的典型MOSFET的導通電阻變化率高達43%,而肖特基勢壘二極體(SBD)內嵌式MOSFET的這一變化率僅為3%。
[4] PN結二極體:通過在電源與漏極之間設置PN結形成的一種二極體
功率元件是降低車輛以及工業設備和其它電氣設備能耗的重要元件,而SiC相較於有機矽可進一步提高電壓並降低損耗,因此業界普遍預期SiC將成為新一代的功率元件材料。雖然SiC目前主要用於車輛變頻器,預計往後的應用領域會涉及於工業設備的各種光伏發電系統(PPS)和電源管理系統(PMS)。
可靠性問題是目前SiC元件最大課題,其涉及位於功率MOSFET的電源與列車之間的PN結二極體[4]。PN結二極體的外施電壓使其帶電,造成導通電阻變化,進而有損元件的可靠性。東芝新推出的SBD內嵌式MOSFET元件結構正是此問題的剋星。
新結構中有一個與電池單元內的PN結二極體平行設置的SBD,可防止PN結二極體帶電。相較於PN結二極體,內嵌SBD的通態電壓更低,因此電流會通過內嵌SBD,進而抑制導通電阻變化和MOSFET可靠性下降等問題。
內嵌SBD的MOSFET現已投入實際應用,但僅限於3.3kV元件等高壓產品;其通常會使導通電阻升高至僅高壓產品能承受的一個電壓水準。東芝在調整各個元件參數後發現MOSFET中SBD的面積比是抑制導通電阻增大的關鍵因素。東芝不斷優化SBD比例,實現了1.2kV高可靠型SiC MOSFET。並計畫於今年八月下旬(2020/Aug)開始量產。
SBD內嵌式MOSFET元件結構
SBD內嵌式MOSFET可抑制導通電阻變化
注:
[1] MOSFET:金屬氧化物半導體場效應電晶體
[2] 肖特基勢壘二極體(SBD):通過半導體與金屬接合形成的一種半導體二極體
[3] 東芝規定當以250A/cm2的電流密度通過電源向某器件的漏極通電1,000小時後才出現導通電阻變化,即視為該器件可靠。東芝的典型MOSFET的導通電阻變化率高達43%,而肖特基勢壘二極體(SBD)內嵌式MOSFET的這一變化率僅為3%。
[4] PN結二極體:通過在電源與漏極之間設置PN結形成的一種二極體
- 發表您的看法
請勿張貼任何涉及冒名、人身攻擊、情緒謾罵、或內容涉及非法的言論。
請勿張貼任何帶有商業或宣傳、廣告用途的垃圾內容及連結。
請勿侵犯個人隱私權,將他人資料公開張貼在留言版內。
請勿重複留言(包括跨版重複留言)或發表與各文章主題無關的文章。
請勿張貼涉及未經證實或明顯傷害個人名譽或企業形象聲譽的文章。
您在留言版發表的內容需自負言論之法律責任,所有言論不代表PCDIY!雜誌立場,違反上述規定之留言,PCDIY!雜誌有權逕行刪除您的留言。
最近新增
- 研發火力銓開 解鎖頻率新高度 ELITE PLUS DDR5 與 ELITE DDR5 8000MT/s 標準型桌上型記憶體震撼上市
- XPG 發表全球首款無限鏡電競記憶體 NOVAKEY RGB DDR5 榮獲多項重點國際設計大獎肯定 展現品牌極致創新美學
- Meta AI 商家助理於台灣開放測試!助品牌精準決策、社群行銷再升級! 廣告管理介面導入 AI 輔助 生成數據洞察報告、提供客製化策略
- Synology參與secutech2026,展示最新一站式AI影像監控解決方案
- 華擎科技榮獲2026亞太史蒂夫獎「卓越創新」及「最受歡迎企業」雙獎 創新治理與品牌價值深受國際青睞
- 技嘉與 NVIDIA 合作推出 GeForce RTX 50 系列與《PRAGMATA》遊戲套裝 提升沉浸遊戲體驗
- 台北轉型全球創新戰略核心 COMPUTEX × InnoVEX 打造城市級全球科技舞台 從展館走向城市 打造具國際影響力的科技創新戰略平台
- NVIDIA 推出 RTX Remix 進階粒子視覺特效更新 《漫威爭鋒》GeForce 獎勵與 DLSS 遊戲更新同步登場
- AI 威脅與混合辦公夾擊企業防線,Jamf 擴大參與 Cybersec 2026 年資安大會 首度以資安品牌日與 Apple 體驗區回應行動資安新局
- 隨 AI 儲存需求加速成長,WD 樹立永續基礎架構新標準 FY2025 會計年度永續發展報告,揭示了業界的肯定、積極目標與突破性循環創新, 彰顯 WD 在 AI 驅動資料經濟中,引領打造永續且具成本效益的基礎架構
- 金士頓強化Design-In與工業級解決方案布局 全方位搶占市場領導地位
- Sandisk 於 NAB 2026 推出多款全新專業級記憶卡
最多人點閱
- SP廣穎電通將於德國2015 Embedded World展示全方位工控系列產品
- InWin 805 NVIDIA EDITION機殼爆紅,迎廣GeForce GTX特仕版機箱正式開賣!
- 2024開學季筆電選購指南: 10大熱銷筆電推薦榜
- Windows 10 搭載 Office 版本聲明稿 Office Mobile 、 Office 2016 與 Office 365 版本差異說明
- 你的人生「升級」了沒?倒數十天!Windows 10開闊你的無限視野
- 全新Intel Core X系列處理器- Intel Core i9 極致版處理器 重裝上陣
- PLEXTOR展現軟實力,一舉推出三大獨家軟體
- JEDEC發布全新DDR5標準規範,從DDR5-4800起跳! 將加速導入下世代高效能電腦系統
- 不再是Toshiba品牌,全新Dynabook 2019 新品發布,透過運算與服務改變世界
- Mac 版 Office 2016 正式在台上市!
- microSD技術邁入第十年,SanDisk microSD記憶卡出貨量突破20億片
- 英特爾前進3D NAND,發表Intel SSD 600p、6000p、E 5420s、E 6000p、DC P3520、DC S3520固態硬碟!
