如果想要說(shuō)明白GaN、超級(jí)SI、SiC這三種MOS器件的用途區(qū)別,首先要做的是搞清楚這三種功率器件的特性,然后再根據(jù)材料特性分析具體應(yīng)用。
從材料分類(lèi)來(lái)講
第一代半導(dǎo)體材料主要是指硅(Si)、鍺元素(Ge)半導(dǎo)體材料。
第二代半導(dǎo)體材料主要是指化合物半導(dǎo)體材料(例如InP, GaAs等應(yīng)用在射頻領(lǐng)域)。
第三代半導(dǎo)體材料主要以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、氮化鋁(AlN)等化合物材料為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料。
從工作特性來(lái)講
SI MOS適合在1KV 150KHz的開(kāi)關(guān)頻率下工作;SI IGBT適合在650V--4KV,100KHz以?xún)?nèi)的開(kāi)關(guān)頻率下工作;超級(jí)SI適合在1KV以?xún)?nèi)、300KHz以?xún)?nèi),135°以?xún)?nèi)的開(kāi)關(guān)頻率下工作。未來(lái)的方向超級(jí)硅MOS器件會(huì)逐漸的替代傳統(tǒng)硅MOS。
SiC適合工作在1KV以上,300KHz以?xún)?nèi),175°以?xún)?nèi)的條件下,適合大功率電源設(shè)計(jì)。一般替代IGBT器件。
GaN適合工作在1KV以?xún)?nèi),2MHz以?xún)?nèi),150°以?xún)?nèi)的條件下,適合應(yīng)用在幾千瓦以?xún)?nèi)的電源設(shè)計(jì),一般用來(lái)替代200mR以上,300K以上工作條件下的SI-MOS。
從半導(dǎo)體功率器件替代發(fā)展方向來(lái)講
超級(jí)硅會(huì)逐漸替代650V以?xún)?nèi)、200mR以上內(nèi)阻的部分SI MOS器件。多為150W以?xún)?nèi)的小型高功率密度電源。
SIC MOS主要替代IGBT單管。多用在6KW以上的高功率密度電源。
GaN主要替代1KV以?xún)?nèi)的功率MOS或者IGBT單管,實(shí)現(xiàn)高頻化、高功率密度的小體積電源設(shè)計(jì)。多用在6KW以?xún)?nèi)的高功率密度電源。
從應(yīng)用方向來(lái)講
電源產(chǎn)品應(yīng)用了第三代功率半導(dǎo)體之后,高頻化、小型化、高效化在電源行業(yè)逐漸變的可能。
Si和化合物半導(dǎo)體是兩種互補(bǔ)的材料,化合物的某些性能優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了Si晶體的缺點(diǎn),而Si晶體的生產(chǎn)工藝又明顯的有不可取代的優(yōu)勢(shì),且兩者在應(yīng)用領(lǐng)域都有一定的局限性。
因此在半導(dǎo)體的應(yīng)用上常常采用兼容手段將這二者兼容,取各自的優(yōu)點(diǎn),從而生產(chǎn)出符合更高要求的產(chǎn)品,如高可靠、高速度的國(guó)防軍事產(chǎn)品。因此第一、三代是一種長(zhǎng)期共同的狀態(tài)。
-
SiC
+關(guān)注
關(guān)注
31文章
3210瀏覽量
64898 -
GaN
+關(guān)注
關(guān)注
19文章
2193瀏覽量
76588 -
MOS器件
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
12瀏覽量
6547
原文標(biāo)題:芯課堂:GaN、超級(jí)SI、SiC三種材料的MOS應(yīng)用區(qū)別
文章出處:【微信號(hào):Xinkansen,微信公眾號(hào):芯干線(xiàn)科技】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
Si IGBT和SiC MOSFET混合器件特性解析

同是功率器件,為什么SiC主要是MOSFET,GaN卻是HEMT
debugInRam,與debuginflash,reinflash這三種燒寫(xiě)方式有什么區(qū)別?
第三代半導(dǎo)體材料盛行,GaN與SiC如何撬動(dòng)新型功率器件
報(bào)名 | 寬禁帶半導(dǎo)體(SiC、GaN)電力電子技術(shù)應(yīng)用交流會(huì)
請(qǐng)問(wèn)zstack的三種安全模式有什么區(qū)別?
SiC-MOSFET與Si-MOSFET的區(qū)別
淺析SiC-MOSFET
GaN和SiC區(qū)別
氮化鎵功率晶體管與Si SJMOS和SiC MOS晶體管對(duì)分分析哪個(gè)好?
Si、SiC和GaN這三種材料共存,到底該如何選擇
半導(dǎo)體材料:Si、SiC和GaN

SiC和Si的應(yīng)用 各種SiC功率器件的特性
超級(jí)電容三種用途及應(yīng)用

三種功率器件的應(yīng)用區(qū)別

評(píng)論