Tech_Job 板


LINE

日本AIST成功试制GaN结合SiC功率半导体 https://bit.ly/3LdwRNP 日本産业技术综合研究所(AIST)宣称成功试制了将碳化矽(SiC)和氮化镓(GaN)结合 为一体的半导体,这是通过结合两种特性不同的功率半导体材料,实现新一代电力转换技 术可用於电子産品和纯电动汽车(EV)的节能化的解决方案,兼顾较高的转换效率和可靠 性。 -成功实现GaN电晶体与SiC二极管的结合在单一晶片上 -解决了电路异常工作时出现的GaN电晶体耐压失效问题 -有望应用於太阳能发电的电机驱动和功率调节器 AIST研究团队 由日本AIST主任研究员Akira Nakajima带领功率器件团队Shinsuke Harada研究员进行一 种宽带隙半导体研究。使用氮化镓(GaN)具有高功率电子转换电晶体管,结合碳化矽(SiC) 两个PN二极管混合型集成在单晶片上。因此,混合电晶体有望应用於需要高可靠性的电动 汽车和用於太阳光发电的功率调节器。 功率电晶体技术背景 由於功率电晶体在功率转换电路中用作电开关,因此需要以下三个性能: (1) 低导通电阻以减少导通状态下的传导损耗,实现高效的功率转换 (2) 高速开关性能以减少开关损耗 (3) 功率转换异常操作期间的噪声能量电路作为吸收源的作用中,当在截止状态下施加过 电压时,晶体管会造成非破坏性击穿,并将噪声能量作为热能吸收,以确保功率转换器的 可靠性。 对於当前功率晶体管的主流矽(Si)晶体管,(1)到(3)的性能几乎达到了材料的极限 。因此,作为超越Si极限的技术,使用GaN、SiC等宽带半导体的功率晶体管的研究和开发 一直在进行。图1显示了传统的GaN电晶体的截面结构。如图 1 所示,高电子迁移率晶体 管在源电极 (S) 和漏电极 (D) 之间没有 PN 结,没有二极管。由於这个原因,GaN晶体 管在(1)和(2)方面具有优势,但也具有独特的缺点,即(3)尺寸小,这阻碍了它们 的广泛使用。 本研究内容 为了实现 GaN 和 SiC 的混合电晶体,需要 GaN 和 SiC 的器件原型环境。所以AIST扩展 了 SiC 功率器件的 100 mm 原型线,并将其作为 SiC 和 GaN 的共享原型线以及混合电 晶体原型推出。这次作为概念验证,AIST成功地进行了原型设计并确认了小型设备的操作 (额定电流约为 20 mA)。原型的示意性横截面,如下: -SiC衬底上的p型SiC在外延膜上进行电晶体生长。 -离子注入形成了具有p + 型SiC和n型SiC的二极管结构。此外,在它们之上,GaN外延膜 GaN电晶体管结构通过外延生长AlGaN阻挡膜和GaN帽膜这三个膜来制造。 -通过这种方式,成功地将 SiC 二极管和 GaN 电晶体单片化。连接p + 型SiC上的阳极(A )和AlGaN势垒层上的源极(S),连接n型SiC上的阴极(C)和AlGaN上的漏极(D)势垒 层,形成一种三端混合电晶体。 从原型混合晶体管在关断状态下的成品率特性评估结果来看,通常,在 GaN电晶体中,器 件在弯屈时立即被破坏。另一方面,在AIST制造的混合电晶体中,通过将 SiC 侧的耐压 设计为略低於 GaN 的耐压,实现了 SiC 二极管的非破坏性雪崩击穿,而弯屈电压约为 1.2 kV。此外,由於获得了非破坏性雪崩击穿,因此可以确认多次扫描的稳定且可逆的弯 屈操作。另一方面,当ON状态的通电特性。由於,高机动性电流流过二维电子气,因此确 认了 300 mA/mm 的高漏极电流和 47 Ω mm 的低导通电阻。通过这种方式,除了 GaN电 晶体的低导通电阻特性之外,AIST还能够展示一种执行非破坏性弯屈操作的混合晶体管。 此外,由於 SiC 的热导率是 Si 的 3 倍,因此可以获得出色的散热特性也是混合电晶体 的一个特点。因此,这种器件技术有望为下一代电源转换器带来更高的效率和可靠性。 --



※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 203.145.192.245 (台湾)
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Tech_Job/M.1644288922.A.067.html
1F:推 asked : 嗯嗯 跟我想的一样 不错不错 做得很好 02/08 12:03
2F:推 easyman : 4971 ? 02/08 12:25







like.gif 您可能会有兴趣的文章
icon.png[问题/行为] 猫晚上进房间会不会有憋尿问题
icon.pngRe: [闲聊] 选了错误的女孩成为魔法少女 XDDDDDDDDDD
icon.png[正妹] 瑞典 一张
icon.png[心得] EMS高领长版毛衣.墨小楼MC1002
icon.png[分享] 丹龙隔热纸GE55+33+22
icon.png[问题] 清洗洗衣机
icon.png[寻物] 窗台下的空间
icon.png[闲聊] 双极の女神1 木魔爵
icon.png[售车] 新竹 1997 march 1297cc 白色 四门
icon.png[讨论] 能从照片感受到摄影者心情吗
icon.png[狂贺] 贺贺贺贺 贺!岛村卯月!总选举NO.1
icon.png[难过] 羡慕白皮肤的女生
icon.png阅读文章
icon.png[黑特]
icon.png[问题] SBK S1安装於安全帽位置
icon.png[分享] 旧woo100绝版开箱!!
icon.pngRe: [无言] 关於小包卫生纸
icon.png[开箱] E5-2683V3 RX480Strix 快睿C1 简单测试
icon.png[心得] 苍の海贼龙 地狱 执行者16PT
icon.png[售车] 1999年Virage iO 1.8EXi
icon.png[心得] 挑战33 LV10 狮子座pt solo
icon.png[闲聊] 手把手教你不被桶之新手主购教学
icon.png[分享] Civic Type R 量产版官方照无预警流出
icon.png[售车] Golf 4 2.0 银色 自排
icon.png[出售] Graco提篮汽座(有底座)2000元诚可议
icon.png[问题] 请问补牙材质掉了还能再补吗?(台中半年内
icon.png[问题] 44th 单曲 生写竟然都给重复的啊啊!
icon.png[心得] 华南红卡/icash 核卡
icon.png[问题] 拔牙矫正这样正常吗
icon.png[赠送] 老莫高业 初业 102年版
icon.png[情报] 三大行动支付 本季掀战火
icon.png[宝宝] 博客来Amos水蜡笔5/1特价五折
icon.pngRe: [心得] 新鲜人一些面试分享
icon.png[心得] 苍の海贼龙 地狱 麒麟25PT
icon.pngRe: [闲聊] (君の名は。雷慎入) 君名二创漫画翻译
icon.pngRe: [闲聊] OGN中场影片:失踪人口局 (英文字幕)
icon.png[问题] 台湾大哥大4G讯号差
icon.png[出售] [全国]全新千寻侘草LED灯, 水草

请输入看板名称,例如:e-shopping站内搜寻

TOP