羅姆半導(dǎo)體開發(fā)出新型碳化硅功率元器件第4代SiC MOSFET

“雙碳時代”已緩緩拉開帷幕，各行各業(yè)都將面臨減排挑戰(zhàn)。在電動車領(lǐng)域中，如何開發(fā)出小型化、更低功耗、更高性能的電控系統(tǒng)已成為產(chǎn)業(yè)鏈上下共同探索的方向。羅姆半導(dǎo)體集團(tuán)順應(yīng)時代發(fā)展潮流，開發(fā)出新型碳化硅功率元器件——第4代SiC MOSFET。

羅姆于2020年完成開發(fā)的第4代SiC MOSFET，是在不犧牲短路耐受時間的情況下實現(xiàn)業(yè)內(nèi)超低導(dǎo)通電阻的產(chǎn)品，目前不僅可供應(yīng)裸芯片，還可供應(yīng)分立封裝的產(chǎn)品。該產(chǎn)品有助于實現(xiàn)車載逆變器和各種開關(guān)電源等各種應(yīng)用的小型化和低功耗。

與Si（硅）半導(dǎo)體相比，SiC（碳化硅）半導(dǎo)體的禁帶寬度更大，因此，其擊穿場強是Si半導(dǎo)體的10倍以上。相對于Si MOSFET支持在1,000V以內(nèi)工作，SiC MOSFET則可在高達(dá)3,000V的高電壓條件下工作。該手冊將圍繞以下內(nèi)容詮釋“改變世界的碳化硅功率元器件”。百

第4代SiC MOSFET擁有諸多優(yōu)勢，是第3代SiC MOSFET的溝槽柵結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步演進(jìn)，將導(dǎo)通電阻降低約40%，開關(guān)損失降低約50%。如果推進(jìn)高電壓化（400V和800V）和大容量化（50kW-350kW），能實現(xiàn)續(xù)航距離的延長和快速充電的時間縮短，減少能源損失。對轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率高頻化、負(fù)載變化率大，輕負(fù)載運轉(zhuǎn)較多的EV有降低損耗的效果，使得續(xù)航距離延長，運行成本降低。

SiC功率半導(dǎo)體是在提高便利性的同時，EV、數(shù)據(jù)中心、基站、智能電網(wǎng)等高電壓和大容量的應(yīng)用中，是提高功率轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵功率設(shè)備。活用這些高速開關(guān)性能，對低導(dǎo)通電阻對功率轉(zhuǎn)換效率的提高有很大的貢獻(xiàn)。本應(yīng)用筆記使用第4代SiC MOSFET，進(jìn)行了基本的降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的實機驗證、EV的牽引逆變器模擬行駛試驗，以及確Totem-pole PFC 的實機有用性。

審核編輯：何安