为助力中国第三代半导体行业发展提质增效,更好地整合国内外第三代半导体行业的优势资源,实现中国半导体行业迅速崛起。2017年11月1日,由国家半导体照明工程研发及产业联盟、第三代半导体产业技术创新战略联盟、北京市顺义区人民政府主办的第十四届中国国际半导体照明论坛暨 2017 国际第三代半导体论坛开幕大会在北京顺义隆重召开。会期两天半,同期二十余场次会议。2日上午,举行的“碳化硅材料与器件分会” 来自美国Wolfspeed 电力设备研究科学家Jon ZHANG教授带来“碳化硅功率器件的现状与展望”主题报告。
Jon ZHANG教授表示,功率半导体器件是电力电子系统的重要组成部分,其决定了能量调节系统的效率、尺寸和成本。功率器件的进步革新了电力电子系统。针对不同的应用,如今的商业市场提供了广泛的电子器件。在所有类型的电力器件中,IGBTs和FRDs是目前是分立器件和功率模块中最常用的组件。尽管有这些优势,Si 功率器件正在接近他们的性能极限。
碳化硅是一种引人注目的半导体材料,这是由于其高临界场和宽禁带的特点,被应用于高功率和高温领域。在相同电压比率下,SiC单极器件(二极管或MOSFET)比Si单极器的特征导通电阻低两个数量级。同时,SiC的MOSFET具有高性能的体二极管和快速逆向回复时间,因此设备需要双向传导时不必在外部设立一个逆向二极管。
当前工艺情况下电压范围从650V到15kV 的SiC功率器件。对于SiC肖特基二极管,对于SiC肖特基二极管,新一代的动机和技术方法被描述为低电阻和小反向漏电流。SiC功率MOSFET与Si基器件相比,具有更优异的Rsp,onQG。
同时也将阐述新一代的650 V至1700 VSiC功率MOSFET。在SiC基 BJT上实现稳定电流增益的方法可以参考高压BJT和达林顿晶体管。呈现了n型和p型SiC IGBT的结果,并比较其动态特性,给出器件物理的内在机制。 SiC GTOs的新终止设计在高产量下显着提高了阻断能力。最后,根据实际应用比较了各种SiC功率器件。ICSCRM 2017最新的SiC功率设计以及展望了未来每个器件的演变。(根据现场速记整理,如有出入敬请谅解!)