SiC取代Si器件的道路上，最大的挑戰(zhàn)已被攻克

作為第三代半導(dǎo)體，SiC憑借著多方面更優(yōu)異的性能正在向更多應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展，但不容回避，成本、易用性方面，傳統(tǒng)的SiC器件在某些方面仍然稍遜于硅器件，這也讓碳化硅器件取代硅器件的發(fā)展之路面臨挑戰(zhàn)。

日前，領(lǐng)先的碳化硅(SiC)功率半導(dǎo)體制造商UnitedSiC(聯(lián)合碳化硅)公司，推出了基于其第四代SiC FET先進(jìn)技術(shù)平臺的四款器件。該產(chǎn)品的性能取得了突破性發(fā)展，很好地解決了易用性、成本這個(gè)工程師面臨的最大挑戰(zhàn)，旨在加速碳化硅這種寬帶隙器件在汽車充電、工業(yè)充電、電信整流器、數(shù)據(jù)中心PFC直流轉(zhuǎn)換、可再生能源和儲能應(yīng)用中的廣泛應(yīng)用。

作為目前市場上首批750V SiC FET，UnitedSiC公司這四款第四代器件基于領(lǐng)先的品質(zhì)因數(shù)(FoM)實(shí)現(xiàn)了新的性能水平，從而使汽車、工業(yè)充電、電信整流器、數(shù)據(jù)中心功率因數(shù)校正(PFC)和 DC-DC轉(zhuǎn)換以及可再生能源和儲能領(lǐng)域的電源應(yīng)用都能夠從中受益。

這四款新型SiC FET包含18 mΩ和60mΩ兩種方案，具有出色的FoM，并且其單位面積通態(tài)電阻更低，本征電容也很低。在硬開關(guān)應(yīng)用中，第四代FET實(shí)現(xiàn)了極低的RDS(on)×EOSS(mΩ·μJ)，因此其導(dǎo)通損耗和關(guān)斷損耗都得到降低。在軟開關(guān)應(yīng)用中，其低RDS(on)×Coss(tr)(mΩ·nF)規(guī)格則可實(shí)現(xiàn)更低的傳導(dǎo)損耗和更高的頻率。這些器件不僅超越了現(xiàn)有SiC MOSFET競爭產(chǎn)品的性能(無論是在25℃低溫還是125℃高溫下工作)，而且還提供了極低的體二極管VF，并具有出色的反向恢復(fù)特性，從而降低了死區(qū)損耗并提高了效率。

UnitedSiC公司FAE經(jīng)理Richard Chen告訴21ic電子網(wǎng)記者，目前市場上同類的SiC MOSFET 電壓一般為650V，或650V以下，對于電動(dòng)汽車等領(lǐng)域要求的400/500V總線電壓應(yīng)用，750V的碳化硅MOSFET能為設(shè)計(jì)人員提供更多的裕量并減少其設(shè)計(jì)約束。

另外，市場上已有的SiC MOSFET對驅(qū)動(dòng)電壓的要求也有別于以前的硅器件，這讓工程師在從原來的硅器件轉(zhuǎn)向碳化硅FET時(shí)，不得不去重新設(shè)計(jì)，以便采用新的驅(qū)動(dòng)電路。

Richard Chen告訴21ic電子網(wǎng)記者，UnitedSiC的第四代SiC FET的所有器件都可以用0至+12V柵極電壓驅(qū)動(dòng)，與之前的硅器件完全一樣，因此，工程師可以將它們與現(xiàn)有的SiC MOSFET、Si IGBT和Si MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器一起使用，大大簡化了他們的設(shè)計(jì)工作。

UnitedSiC公司負(fù)責(zé)亞太區(qū)銷售的VP Liu Luwei告訴21ic電子網(wǎng)記者，雖然是成立不久的新公司，但UnitedSiC公司的業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，年增長率高達(dá)20-30%的雙位數(shù)，遠(yuǎn)高于硅器件的平均年增長率。

從DC-DC轉(zhuǎn)換和車載充電到功率因數(shù)校正和太陽能逆變器，這些領(lǐng)域都是UnitedSiC的應(yīng)用領(lǐng)域。Liu Luwei透露，在效率和性能要求更高、同時(shí)成本不敏感的應(yīng)用上，例如：車載、快充領(lǐng)域，SiC MOSFET正在逐漸取代硅器件。

Liu Luwei表示，早在2016年，UnitedSiC就開始與中國的客戶合作，合作項(xiàng)目覆蓋了幾乎所有領(lǐng)域，包括電動(dòng)汽車的OBC、DC/DC，驅(qū)動(dòng)，快速充電樁，電信電源，服務(wù)器電源，太陽能，儲能以及高壓斷路器。

為了更好的為國內(nèi)用戶提供全方面的支持，很快的， UnitedSiC將會在深圳成立應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)一步優(yōu)化對客戶的支持。