什么是SiC MOSFET？

更新時(shí)間：2024-06-18

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SiC MOSFET是使用化合物半導(dǎo)體SiC（碳化硅）基板代替以往的Si基板的MOSFET。

它用作MOSFET（場(chǎng)效應(yīng)晶體管的一種）的半導(dǎo)體襯底材料。MOSFET 用于開關(guān)以及放大器等應(yīng)用。通過使用化合物半導(dǎo)體SiC作為材料的半導(dǎo)體基板，與以往的Si MOSFET相比，能夠降低施加電壓時(shí)的電阻值。

因此，關(guān)斷期間的開關(guān)損耗和電源運(yùn)行期間的功率損耗可以保持在限度。這提高了半導(dǎo)體芯片的性能并降低了晶體管運(yùn)行所需的冷卻能力，從而實(shí)現(xiàn)了更小的產(chǎn)品。

SiC MOSFET的應(yīng)用

SiC MOSFET應(yīng)用于繼電器、開關(guān)電源、圖像傳感器等多種半導(dǎo)體產(chǎn)品，如電力電子領(lǐng)域的電子器件。通過使用SiC MOSFET，可以減少關(guān)斷時(shí)的損耗，從而實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)，因此常用于通信設(shè)備。

選擇SiC MOSFET時(shí)，需要考慮產(chǎn)品應(yīng)用的工作條件，例如絕對(duì)最大額定值、電氣特性、封裝用途和尺寸。

SiC MOSFET原理

SiC MOSFET 可以實(shí)現(xiàn)在保持相同擊穿電壓的同時(shí)，以低導(dǎo)通電阻和低關(guān)斷損耗運(yùn)行的 MOSFET 結(jié)構(gòu)。該晶體管采用SiC襯底，與Si襯底相比，其物理特性約為3倍的帶隙能量和約10倍的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，因此有源層可以做得更薄，這是有原因的。

SiC MOSFET 具有 p 型和 n 型半導(dǎo)體的堆疊結(jié)構(gòu)。通常，n型半導(dǎo)體堆疊在p型半導(dǎo)體的頂部，并且n型半導(dǎo)體具有漏極和源極，并且氧化物絕緣層和柵極附著在n型半導(dǎo)體之間。另外，本體的硅片采用化合物半導(dǎo)體SiC（碳化硅）作為外延基板。

當(dāng)向 MOSFET 的柵極施加正電壓時(shí)，電流在源極和漏極之間流動(dòng)。此時(shí)，與僅使用Si的MOSFET相比，在硅晶圓中使用SiC的SiC MOSFET甚至可以在源極和漏極之間更高的電壓和電流下工作。通過提高半導(dǎo)體中的雜質(zhì)濃度，可以減少損耗并實(shí)現(xiàn)小型化。

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