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
- 玩家必收!ROG SLASH 4.0三款「SSS級」潮包攻佔電競時尚
- 我 行 我 速 行動娛樂 由我定義 G403C 4G LTE Cat.4 N300行動路由器 個性登場
- Fortinet 2024年永續發展報告: 跨領域擴大國際合作 實現安全可靠的數位未來
- 摺 才叫帥!Motorola razr 60系列攜Pantone 潮色登場 時尚摺疊OG始祖Motorola x 嘻哈OG男神 瘦子 E.SO 科技與經典時尚盡在motorola razr 60|60 ULTRA
- 專家全方位剖析 AI 2.0 產業生態系與企業AI中心佈建關鍵 AI NEXT FORUM將於5月6日登場 多家科技大廠現場展示企業AI創新解方
- 曜越推出ATX 3.1金牌認證電源 鋼影TOUGHPOWER GT 1000W/1200W
- InnoVEX 450家新創齊聚 引領全球創新浪潮
- Sony 發表 E 接環 FE50-150mm F2 GM 鏡頭 全球首款達150mm F2
- 工控資安再升級!華碩智慧物聯網榮獲IEC 62443-4-1認證
- 再造進化!華碩、ROG創新出擊COMPUTEX 2025
- 網石歡慶《我獨自升級: ARISE》上市1周年 大規模更新與活動即將登場
- 微軟發佈《2025 工作趨勢指數》報告 揭示「AI 前瞻企業」興起 超過 8 成台灣企業預計於未來 18 個月內導入 Agents Microsoft 365 Copilot 強勢更新 強化下一代 AI 人機協作體驗
最多人點閱
- Microsoft Azure Certified for IoT 快速打造智慧物聯網
- SP廣穎電通將於德國2015 Embedded World展示全方位工控系列產品
- 英特爾舉辦亞洲區創新高峰會 促進台灣與全亞洲產業體系的創新發展
- IEM於台北國際電玩展熱血開打,購買Intel Core i5/i7處理器系列+SSD 750即得限量好禮
- 深根台灣成就萬物相聯 2015 ARM®新竹辦公室擴大營運暨亞洲第一座CPU設計中心開幕
- AMD發表全球首款GPU硬體虛擬化產品線
- AMD推出全球首款業界領先的32GB記憶體伺服器GPU 瞄準高效能運算
- AMD推出全新Catalyst 15.7驅動程式 讓AMD APU及GPU充分展現Windows®10直覺化體驗
- PLEXTOR感恩節大回饋,M6V卡禮來雙重送!
- 希捷科技:2016年六大科技趨勢
- 台灣微軟攜手台大電機 高中程式夏令營獲佳評
- 台灣微軟與Lamigo聯手 應援總冠軍封王賽「Win for 10」!
