羅姆在新一代功率元器件領(lǐng)域的飛躍發(fā)展與前沿探索

　　在現(xiàn)有的Si功率元器件中，td(on)、tr、td(off)、tf多為幾十 ns～100 ns左右，而在GaN-HEMT中，全部為數(shù)ns左右。假設(shè)進(jìn)行10 MHz、duty50%的脈沖動(dòng)作，ON/OFF時(shí)間僅為50ns，上升下降僅10ns，脈沖的實(shí)質(zhì)寬度已達(dá)30ns，無法確保矩形的波形。而使用這種元器件則無此問題，10 MHz亦可動(dòng)作。　　

　　對(duì)于GaN-HEMT來說，棘手的問題是電流崩塌。這是根據(jù)漏極電壓的施加狀態(tài)導(dǎo)通電阻發(fā)生變動(dòng)的現(xiàn)象。可以觀測(cè)到使開關(guān)頻率變化時(shí)導(dǎo)通電阻變動(dòng)、在Vds導(dǎo)通(ON)時(shí)無法完全為0V、關(guān)斷(OFF)時(shí)無法返回到施加電壓的現(xiàn)象。

　　羅姆的“常開型(normally-on)”元器件使柵極電壓的開關(guān)頻率變化時(shí)的Vds表現(xiàn)如圖3所示。由于沒有優(yōu)化柵極驅(qū)動(dòng)器，在10MHz存在duty沒有達(dá)到50%的問題，但在這個(gè)頻率范圍內(nèi)，沒有發(fā)現(xiàn)引起電流崩塌的趨勢(shì)。因此，可以認(rèn)為，只要解決“常開(normally-on)”這一點(diǎn)，即可證明GaN卓越的高速動(dòng)作性能?！　?/p>

　　今后：羅姆將積極推進(jìn)常關(guān)型元器件的特性改善并進(jìn)行應(yīng)用探索

　　面向GaN元器件的發(fā)展，正因?yàn)閹缀跛械膽?yīng)用都是以“常關(guān)”為前提設(shè)計(jì)的，因此“常關(guān)化”的推進(jìn)成為了時(shí)下的當(dāng)務(wù)之急。如今羅姆正致力于推進(jìn)高頻特性卓越的常關(guān)型元器件的特性改善，同時(shí)也在進(jìn)行應(yīng)用探索。為呈現(xiàn)出GaN最閃耀的應(yīng)用和只有GaN才能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用而加大開發(fā)力度，將不斷帶來全新的技術(shù)體驗(yàn)。

　　在2012年11月16~21日于深圳舉辦的第十四屆高交會(huì)電子展上，您將在羅姆展臺(tái)上看到在這里介紹的以SiC功率元器件為首的眾多功率器件產(chǎn)品，歡迎蒞臨現(xiàn)場(chǎng)，親身體驗(yàn)!

　　<術(shù)語解說>
　　注1：SJ-MOSFET
　　超級(jí)結(jié)MOSFET的縮寫。即超級(jí)結(jié)金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)三極管。
　　注2：SiC
　　Silicon Carbide的縮寫。即碳化硅，是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。
　　注3：GaN
　　即氮化鎵，屬第三代半導(dǎo)體材料，六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)。
　　注4：寬禁帶(WBG)半導(dǎo)體
　　寬禁帶半導(dǎo)體材料(Eg大于或等于3.2ev)被稱為第三代半導(dǎo)體材料。主要包括金剛石、SiC、GaN等。
　　注5：IGBT
　　IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。
　　注6：FRD
　　快速恢復(fù)二極管(Fast Recovery Diode,縮寫成FRD),是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復(fù)時(shí)間短特點(diǎn)的半導(dǎo)體二極管。
　　注7：HEMT
　　高電子遷移率晶體管(High Electron Mobility Transistor)，是一種異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，又稱為調(diào)制摻雜場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MODFET)、二維電子氣場(chǎng)效應(yīng)晶體管(2-DEGFET)、選擇摻雜異質(zhì)結(jié)晶體管 (SDHT)等。這種器件及其集成電路都能夠工作于超高頻(毫米波)、超高速領(lǐng)域。