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SiC MOSFET的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)——如何平衡性能與可靠性

碳化硅（SiC）的性能潛力是毋庸置疑的，但設(shè)計(jì)者必須掌握一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)：確定哪種設(shè)計(jì)方法能夠在其應(yīng)用中取得最大的成功。先進(jìn)的器件設(shè)計(jì)都會(huì)非常關(guān)注導(dǎo)通電阻，將其作為特定技術(shù)的主要基準(zhǔn)參數(shù)。然而，工程師們必須在主要性能指標(biāo)（如電阻和開(kāi)關(guān)損耗），與實(shí)際應(yīng)用需考慮的其他因素（如足夠的可靠性）之間找到適當(dāng)?shù)钠胶狻?yōu)秀的器件應(yīng)該允許一定的設(shè)計(jì)自由度，以便在不對(duì)工藝和版圖進(jìn)行重大改變的情況下適應(yīng)各種工況的需要。然而，關(guān)鍵的性能指標(biāo)仍然是盡可能低的比電阻，并結(jié)合其他重要的參數(shù)。圖1顯示了我們認(rèn)為必不可少的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，或許還
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德國(guó)博世收購(gòu)美國(guó)TSI，全球半導(dǎo)體領(lǐng)域再添并購(gòu)案

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，德國(guó)博世集團(tuán)于本周三表示，將收購(gòu)美國(guó)芯片制造商TSI半導(dǎo)體公司的資產(chǎn)，以擴(kuò)大其碳化硅芯片（SiC）的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。目前，博世和TSI公司已經(jīng)達(dá)成協(xié)議，但并未透露此次收購(gòu)的具體細(xì)節(jié)，且這項(xiàng)收購(gòu)還需要得到監(jiān)管部門(mén)的批準(zhǔn)。資料顯示，TSI是專(zhuān)用集成電路 (ASIC) 的代工廠。目前，主要開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)200毫米硅晶圓上的大量芯片，用于移動(dòng)、電信、能源和生命科學(xué)等行業(yè)的應(yīng)用。而博世在半導(dǎo)體領(lǐng)域的生產(chǎn)時(shí)間已超過(guò)60年，在全球范圍內(nèi)投資了數(shù)十億歐元，特別是在德國(guó)羅伊特林根和德累斯頓的水廠。博世認(rèn)為，此次收購(gòu)
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功率半導(dǎo)體“放量年”，IGBT、MOSFET與SIC的思考

4月24日，東芝電子元器件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社宣布，在石川縣能美市的加賀東芝電子公司舉行了一座可處理300毫米晶圓的新功率半導(dǎo)體制造工廠的奠基儀式。該工廠是其主要的分立半導(dǎo)體生產(chǎn)基地。施工將分兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段的生產(chǎn)計(jì)劃在2024財(cái)年內(nèi)開(kāi)始。東芝還將在新工廠附近建造一座辦公樓，以應(yīng)對(duì)人員的增加。此外，今年2月下旬，日經(jīng)亞洲報(bào)道，東芝計(jì)劃到2024年將碳化硅功率半導(dǎo)體的產(chǎn)量增加3倍以上，到2026年增加10倍。而據(jù)日媒3月16日最新消息，東芝又宣布要增加SiC外延片生產(chǎn)環(huán)節(jié)，布局完成后將形成：外延設(shè)備+外
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優(yōu)化SiC MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)

在高壓開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用中，相較傳統(tǒng)的硅MOSFET和IGBT，碳化硅（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“SiC”）MOSFET 有明顯的優(yōu)勢(shì)。使用硅MOSFET可以實(shí)現(xiàn)高頻（數(shù)百千赫茲）開(kāi)關(guān)，但它們不能用于非常高的電壓（>1 000 V）。而IGBT 雖然可以在高壓下使用，但其 “拖尾電流 “和緩慢的關(guān)斷使其僅限于低頻開(kāi)關(guān)應(yīng)用。SiC MOSFET則兩全其美，可實(shí)現(xiàn)在高壓下的高頻開(kāi)關(guān)。然而，SiC MOSFET 的獨(dú)特器件特性意味著它們對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)電路有特殊的要求。了解這些特性后，設(shè)計(jì)人員就可以選擇能夠提高器件可靠性和整體開(kāi)關(guān)性
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SiC并購(gòu)戰(zhàn)：誰(shuí)是頂級(jí)收購(gòu)者？

第三代半導(dǎo)體「愈演愈烈」。
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ROHM開(kāi)發(fā)出超低導(dǎo)通電阻的Nch MOSFET

新推出40V～150V耐壓的共13款產(chǎn)品，非常適用于工業(yè)設(shè)備電源和各種電機(jī)驅(qū)動(dòng)全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM（總部位于日本京都市）新推出“RS6xxxxBx / RH6xxxxBx系列”共13款Nch MOSFET*1產(chǎn)品（40V/60V/80V/100V/150V），這些產(chǎn)品非常適合驅(qū)動(dòng)以24V、36V、48V級(jí)電源供電的應(yīng)用，例如基站和服務(wù)器用的電源、工業(yè)和消費(fèi)電子設(shè)備用的電機(jī)等。近年來(lái)，全球電力需求量持續(xù)增長(zhǎng)，如何有效利用電力已成為迫在眉睫的課題，這就要求不斷提高各種電機(jī)和基站、服務(wù)器等工業(yè)設(shè)備的工作
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適用于運(yùn)輸領(lǐng)域的SiC：設(shè)計(jì)入門(mén)

簡(jiǎn)介在這篇文章中，作者分析了運(yùn)輸輔助動(dòng)力裝置（APU）的需求，并闡述了SiC MOSFET、二極管及柵極驅(qū)動(dòng)器的理想靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。為什么使用寬帶隙（WBG）材料？對(duì)于任何電力電子工程師來(lái)說(shuō)，必須大致了解適用于功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的半導(dǎo)體物理學(xué)原理，以便掌握非理想器件的電氣現(xiàn)象及其對(duì)目標(biāo)應(yīng)用的影響。理想開(kāi)關(guān)在關(guān)斷時(shí)的電阻無(wú)窮大，導(dǎo)通時(shí)的電阻為零，并且可在這兩種狀態(tài)之間瞬間切換。從定量角度來(lái)看，由于基于MOSFET的功率器件是單極性器件，因此與這一定義最為接近。功率MOSFET結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)通狀態(tài)電流
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Diodes 公司推出功率密度更高的工業(yè)級(jí)碳化硅 MOSFET

【2023 年 4 月 13 日美國(guó)德州普拉諾訊】Diodes 公司 (Diodes) (Nasdaq：DIOD) 推出碳化硅 (SiC) 系列最新產(chǎn)品：DMWS120H100SM4 N 通道碳化硅 MOSFET。這款裝置可以滿足工業(yè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、太陽(yáng)能逆變器、數(shù)據(jù)中心及電信電源供應(yīng)、直流對(duì)直流 (DC-DC) 轉(zhuǎn)換器和電動(dòng)車(chē) (EV) 電池充電器等應(yīng)用，對(duì)更高效率與更高功率密度的需求。?DMWS120H100SM4 在高電壓 (1200V) 和汲極電流 (可達(dá) 37A) 的條件下運(yùn)作，同時(shí)維持低導(dǎo)
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基于Infineon S7 MOSFET 主動(dòng)式電源整流方案

因應(yīng)日趨嚴(yán)苛的能源效率規(guī)范，特別是像server power的應(yīng)用，從白金效率甚至是鈦金效率。Infineon推出全新S7系列MOSFET，提供在靜態(tài)切換的應(yīng)用場(chǎng)合，減少功率損耗以提升效率，特別是針對(duì)高輸出功率的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。S7系列MOSFET應(yīng)用在active bridge目的在取代原有bridge diode以提升系統(tǒng)效率，與傳統(tǒng)bridge diode相比，在230Vac輸入時(shí)在50% load約可提高0.5%，而115Vac輸入時(shí)在50% load約可提高1%。利用JRC NJ393C OP比較器搭
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同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)出色低噪聲特性和超快反向恢復(fù)時(shí)間的600V耐壓Super Junction MOSFET“R60xxRNx系列”

全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM（總部位于日本京都市）在其600V耐壓Super Junction MOSFET*1 “PrestoMOS?”產(chǎn)品陣容中，又新增“R60xxRNx系列”3款新產(chǎn)品，非常適用于冰箱和換氣扇等對(duì)低噪聲特性要求很高的小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)。近年來(lái)，全球電力供應(yīng)日趨緊張，這就要求設(shè)備要更加節(jié)能。據(jù)了解，電機(jī)所需的電力占全球電力總需求的50%左右。因此，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)中擔(dān)負(fù)功率轉(zhuǎn)換工作的逆變電路，越來(lái)越多地開(kāi)始采用高效率MOSFET。另一方面，針對(duì)使用MOSFET時(shí)所產(chǎn)生的噪聲，主要通過(guò)添加部件和改變
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SiC MOSFET的短溝道效應(yīng)

Si IGBT和SiC溝槽MOSFET之間有許多電氣及物理方面的差異，Practical Aspects and Body Diode Robustness of a 1200V SiC Trench MOSFET 這篇文章主要分析了在SiC MOSFET中比較明顯的短溝道效應(yīng)、Vth滯回效應(yīng)、短路特性以及體二極管的魯棒性。直接翻譯不免晦澀難懂，不如加入自己的理解，重新梳理一遍，希望能給大家?guī)?lái)更多有價(jià)值的信息。今天我們著重看下第一部分——短溝道效應(yīng)。Si IGBT/MOSFET與SiC MOSFET，盡
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功率半導(dǎo)體市場(chǎng)需求攀升，盛美上海首獲Ultra C SiC襯底清洗設(shè)備采購(gòu)訂單

今日，盛美上海宣布，首次獲得Ultra C SiC碳化硅襯底清洗設(shè)備的采購(gòu)訂單。盛美上海指出，該訂單來(lái)自中國(guó)領(lǐng)先的碳化硅襯底制造商，預(yù)計(jì)將在2023年第三季度末發(fā)貨。當(dāng)前，以碳化硅（SiC）與氮化鎵（GaN）為主的第三代半導(dǎo)體迅速發(fā)揮發(fā)展，其中整體產(chǎn)值又以碳化硅占80%為重。據(jù)悉，碳化硅襯底用于功率半導(dǎo)體制造，而功率半導(dǎo)體被廣泛應(yīng)用于功率轉(zhuǎn)換、電動(dòng)汽車(chē)和可再生能源等領(lǐng)域。碳化硅技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)包括更少的開(kāi)關(guān)能量損耗、更高的能量密度、更好的散熱，以及更強(qiáng)的帶寬能力。汽車(chē)和可再生能源等行業(yè)對(duì)功率半導(dǎo)體需求的增加
關(guān)鍵字：功率半導(dǎo)體盛美上海 Ultra C SiC 襯底清洗

連接與電源：新Qorvo為行業(yè)提供更全面的解決方案

３月下旬，全球領(lǐng)先的連接和電源解決方案供應(yīng)商 Qorvo? 在京召開(kāi)了以“連接與電源——新主題、新Qorvo”的媒體活動(dòng)。通過(guò)此次活動(dòng)，Qorvo旨在向業(yè)內(nèi)介紹Qorvo在自身移動(dòng)產(chǎn)品和基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用上的射頻領(lǐng)導(dǎo)地位進(jìn)面向電源、物聯(lián)網(wǎng)和汽車(chē)等領(lǐng)域的最新進(jìn)展。Matter出世，化解萬(wàn)物互聯(lián)生態(tài)壁壘物聯(lián)網(wǎng)讓我們?cè)?jīng)暢想的萬(wàn)物互聯(lián)生活逐漸成為現(xiàn)實(shí)，但要將數(shù)以百億計(jì)的設(shè)備進(jìn)行有效的互聯(lián)還面臨巨大壁壘，Matter 標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)打破了這個(gè)局面。作為Matter的積極參與者，Qorvo 率先打造符合 Matter 標(biāo)準(zhǔn)的
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SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)分析；廠商談IGBT大缺貨

根據(jù)TrendForce集邦咨詢(xún)旗下化合物半導(dǎo)體研究處最新報(bào)告《2023 SiC功率半導(dǎo)體市場(chǎng)分析報(bào)告-Part1》分析，隨著Infineon、ON Semi等與汽車(chē)、能源業(yè)者合作項(xiàng)目明朗化，將推動(dòng)2023年整體SiC功率元件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)22.8億美元，年成長(zhǎng)41.4%。與此同時(shí)，受惠于下游應(yīng)用市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求，TrendForce集邦咨詢(xún)預(yù)期，至2026年SiC功率元件市場(chǎng)規(guī)?？赏_(dá)53.3億美元，其主流應(yīng)用仍倚重電動(dòng)汽車(chē)及可再生能源2全球車(chē)用MCU市場(chǎng)規(guī)模預(yù)估2022年全球車(chē)用MCU市場(chǎng)規(guī)模達(dá)82
關(guān)鍵字： SiC 功率半導(dǎo)體 IGBT 美光

正確選擇MOSFET以?xún)?yōu)化電源效率

優(yōu)化電源設(shè)計(jì)以提高效率十分重要。提高效率不僅可以節(jié)省能源，減少熱量產(chǎn)生，還可以縮小電源尺寸。本文將討論如何平衡上管 MOSFET (HS-FET) 和下管MOSFET (LS-FET) 的數(shù)量比，以提高電源設(shè)計(jì)的效率。圖 1 顯示了一個(gè)具有 HS-FET 和 LS-FET 的簡(jiǎn)化電路。圖 1：具有 HS-FET 和 LS-FET 的電路選擇 MOSFET 時(shí)，如何恰當(dāng)分配 HS-FET 和 LS-FET 的內(nèi)阻以獲得最佳效率，這對(duì)電源工程師來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。 MOSFET的結(jié)構(gòu)和損耗組成MOSFE
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