碳化硅發(fā)展勢(shì)頭旺，英飛凌祭出650 V C oolSiC M O SFET

王? 瑩? （《電子產(chǎn)品世界》編輯）

近期，多家公司發(fā)布了碳化硅 （SiC）方面的新產(chǎn)品。作為新興 的第三代半導(dǎo)體材料之一，碳化硅 具備哪些優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在的發(fā)展程度 如何？

不久前，碳化硅的先驅(qū)英飛凌 科技公司推出了650 V 的 CoolSiC? MOSFET ，值此機(jī)會(huì)，電子產(chǎn)品世 界訪問(wèn)了英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事 業(yè)部大中華區(qū)開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用高級(jí)市 場(chǎng)經(jīng)理陳清源先生。 

碳化硅與氮化鎵、硅材料的關(guān)系 

碳化硅MOSFET是一種新器 件，使一些以前硅材料很難被應(yīng)用 的電源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，例如電流連續(xù)模 式的圖騰柱 PFC(CCM mode Totem Pole PFC)成為可行，另外由于價(jià)格高于同等級(jí)的硅器件，所以市場(chǎng)上 對(duì)其應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)還需不斷積累增加。 好消息是碳化硅在使用上的技術(shù)門(mén) 檻并不高，相信假以時(shí)日，碳化硅 器件會(huì)用于服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、通 訊系統(tǒng)，具體產(chǎn)品是開(kāi)關(guān)電源、工 業(yè)電源、太陽(yáng)能逆變器、UPS(不 間斷電源)，電池化成(formation)電 源、充電樁等。 

與另一種寬帶隙器件氮化鎵 （GaN）相比，碳化硅器件商用歷 史更長(zhǎng)，因此技術(shù)和市場(chǎng)的接受程 度都更加廣泛。 

英飛凌是市場(chǎng)上唯一能夠提供 涵蓋硅、碳化硅和氮化鎵等材料的 全系列功率產(chǎn)品的制造商。此次新 產(chǎn)品的發(fā)布意義之一在于：完善了 其600 V/650 V細(xì)分領(lǐng)域的硅基、 碳化硅以及氮化鎵功率半導(dǎo)體產(chǎn)品組合。 

那么，英飛凌如何平衡三者的 關(guān)系？ 

陳清源經(jīng)理指出，不同的客戶(hù) 因?yàn)楦髯缘膽?yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)儲(chǔ)備， 而對(duì)三種材料的器件有不同程度 的使用。硅材料由于技術(shù)成熟度最高，以及性?xún)r(jià)比方面的優(yōu)勢(shì)，所 以未來(lái)依然會(huì)是各個(gè)功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的主要器件。而氮化鎵器件由于在 快速開(kāi)關(guān)性能方面的優(yōu)勢(shì)，會(huì)在追 求高效和高功率密度的場(chǎng)合，例如 數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器等，有較快的增 長(zhǎng)。在三種材料中，碳化硅的溫度 穩(wěn)定性和可靠性都被市場(chǎng)驗(yàn)證，所 以在對(duì)可靠性要求更高的領(lǐng)域，例 如汽車(chē)和太陽(yáng)能逆變器等，可看到 較快的增長(zhǎng)。 

650 V CoolSiC? MOSFET 的特點(diǎn)及工藝 

英飛凌650 V CoolSiC?MOSFET的額定值在(27~107) mΩ 之間，既可采用典型的TO-247 3 引腳封裝，也支持開(kāi)關(guān)損耗更低的 TO-247 4引腳封裝。與過(guò)去發(fā)布的 所有英飛凌CoolSiC? MOSFET產(chǎn) 品相比，全新650 V系列基于先進(jìn) 的溝槽半導(dǎo)體技術(shù)。通過(guò)最大限度 地發(fā)揮碳化硅強(qiáng)大的物理特性，確 保了器件具有出色的可靠性、開(kāi)關(guān) 損耗和導(dǎo)通損耗。此外，它們還具 備高的跨導(dǎo)水平（增益）、4 V的 閾值電壓(Vth)和短路穩(wěn)健性。總而 言之，溝槽技術(shù)可以在毫不折衷的 情況下，在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn) 最低的損耗，并在運(yùn)行 中實(shí)現(xiàn)最佳可靠性。