近年來，新一代電動(dòng)汽車（xEV）的進(jìn)一步普及，促進(jìn)了更高效、更小型、更輕量的電動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)。特別是在驅(qū)動(dòng)中發(fā)揮核心作用的主機(jī)逆變器系統(tǒng)，其小型高效化已成為重要課題之一，這就要求進(jìn)一步改進(jìn)功率元器件。

另外，在電動(dòng)汽車（EV）領(lǐng)域，為延長續(xù)航里程，車載電池的容量呈日益增加趨勢(shì)。與此同時(shí)，要求縮短充電時(shí)間，并且電池的電壓也越來越高（800V）。為了解決這些課題，能夠?qū)崿F(xiàn)高耐壓和低損耗的SiC功率元器件被寄予厚望。

近日，半導(dǎo)體制造商ROHM開發(fā)出“1200V 第4代SiC MOSFET”，非常適用于包括主機(jī)逆變器在內(nèi)的車載動(dòng)力總成系統(tǒng)和工業(yè)設(shè)備的電源。

對(duì)于功率半導(dǎo)體來說，當(dāng)導(dǎo)通電阻降低時(shí)短路耐受時(shí)間就會(huì)縮短，兩者之間存在著矛盾權(quán)衡關(guān)系，因此在降低SiC MOSFET的導(dǎo)通電阻時(shí)，如何兼顧短路耐受時(shí)間一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。

此次開發(fā)的新產(chǎn)品，通過進(jìn)一步改進(jìn)ROHM獨(dú)有的雙溝槽結(jié)構(gòu)，改善了二者之間的矛盾權(quán)衡關(guān)系，與以往產(chǎn)品相比，在不犧牲短路耐受時(shí)間的前提下成功地將單位面積的導(dǎo)通電阻降低了約40％。

而且，通過大幅減少寄生電容（開關(guān)過程中的課題），與以往產(chǎn)品相比，成功地將開關(guān)損耗降低了約50％。

因此，采用低導(dǎo)通電阻和高速開關(guān)性能兼具的第4代 SiC MOSFET，將非常有助于顯著縮小車載逆變器和各種開關(guān)電源等眾多應(yīng)用的體積并進(jìn)一步降低其功耗。本產(chǎn)品已于2020年6月份開始以裸芯片的形式依次提供樣品，未來計(jì)劃以分立封裝的形式提供樣品。

＜特點(diǎn)＞

１．通過改善溝槽結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)業(yè)界極低的導(dǎo)通電阻

ROHM通過采用獨(dú)有結(jié)構(gòu)，于2015年成功實(shí)現(xiàn)溝槽結(jié)構(gòu)SiC MOSFET的量產(chǎn)。其后，一直致力于進(jìn)一步提高元器件的性能，但在降低低導(dǎo)通電阻方面，如何兼顧存在矛盾權(quán)衡關(guān)系的短路耐受時(shí)間一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。

此次，通過進(jìn)一步改善ROHM獨(dú)有的雙溝槽結(jié)構(gòu)，在不犧牲短路耐受時(shí)間的前提下，成功地使導(dǎo)通電阻比以往產(chǎn)品降低約40％。

２．通過大幅降低寄生電容，實(shí)現(xiàn)更低開關(guān)損耗

通常，MOSFET的各種寄生電容具有隨著導(dǎo)通電阻的降低和電流的提高而增加的趨勢(shì)，因而存在無法充分發(fā)揮SiC原有的高速開關(guān)特性的課題。

此次，通過大幅降低柵漏電容（Cgd），成功地使開關(guān)損耗比以往產(chǎn)品降低約50％。