|
杰平方半导体简介 中国半导体领军人物 俎永熙博士(Dr. Robert Tsu),美国伊利诺伊大学半导体材料科学博士。现任杰平方半导体(上海)有限公司董事长,曾任宁德时代顾问,及青岛芯恩总经理和中芯国际研发及市场副总经理。 俎博士拥有30年集成电路工艺技术研发与成功量产的经历,是引领中国集成电路多项关键技术发展的领军人物,包括45纳米,90纳米,0.13微米和0.2微米半导体工艺整合技术,开创了中国集成电路创新型共享共有式垂直整合芯片厂(CIDM)的商务模式,对中国半导体行业的发展和提升作出了重大贡献。 俎博士曾获美国德州仪器公司杰出资深研究人员称号、上海市铜互联工艺开发奖、入选青岛西海岸新区顶尖人才以及中国台湾清华大学杰出校友。曾在广州南沙前沿科技大会、青岛国际工业互联网大会、宁德汽车半导体大会上发表主题演讲。迄今拥有45项国际专利,已在国际知名杂志和会议上发表论文20篇。 | SiC MOS管性能优势与驱动电路差异及电路设计要点 碳化硅(SiC)是一种具有卓越性能的半导体材料,是瑞典科学家Jacob Berzelus在1824年发现的。普通的碳化硅材料可用于制作电热元件硅碳棒,还可用来提高金属件的耐磨性,也可作为脱氧剂。 SiC MOS管也具有高击穿场强和高工作温度 在半导体领域,SiC材料凭借良好的热导率、较高的禁带宽度得到了业界高度重视。热导率比Si材料高意味着电流密度也较高,高禁带宽度决定了SiCMOS管也具有高击穿场强和高工作温度。SiC MOS管优点可以概括如下。 ○ 高阻断电压 与应用广泛的Si材料相比,SiC的击穿场强是Si材料的10倍以上,SiC MOS管器件的阻断电压比Si MOS管器件高很多。 ○ 开关速度快 SiC的热导系数几乎是Si材料的2.5倍,饱和电子漂移率是Si的2倍,所以SiC器件能在更高的频率下工作。 ○ 导通损耗小 由于半导体器件的导通损耗与击穿场强成反比,对于同样的功率等级考量,SiC MOS管器件的导通损耗比Si器件小很多。另外,SiC MOS管器件导通损耗对温度的依存度很小,其导通损耗随温度的变化也要小很多,所以SiC MOS管与传统Si器件之间的差别非常大。 ○ 能承受更高的温度 在物理特性上,SiC晶体结构高度稳定,能带宽度可达2.2-3.3eV,这个数字几乎是Si材料的两倍以上。一般而言,SiC所能承受的温度更高,SiC MOS管所能达到的最大工作温度可到600摄氏度以上。 ○ SiC MOS管器件损耗比传统器件小10倍多 通过上述介绍,在相同的功率等级下,使用SiC MOS管器件的电子系统设备BOM清单中的功率器件数量将大大减少,所采用的散热器、滤波元件的体积也缩小了很多,而系统的效率也有大幅度提升。 由于与SiMOS管有较大差别,设计SiC MOS管驱动电路也是一项挑战。相比于Si器件,SiCMOS管的寄生电容更小(大小相差超过十倍),对驱动电路的寄生参数更敏感,设计中必须足够重视。目前,已经量产的SiC MOS管的驱动电压范围为-5V~+25V,而传统的Si器件的驱动电压为-30V~+30V。 因此,SiC MOS管器件的安全阈值很小,如果电路出现一个电压尖峰很可能击穿G-S之间的氧化层,使器件损坏。另外,SiC MOS管的价格同比贵了不少,这限制了它在一般用途中的应用。 SICMOS碳化硅MOS - SIC二极管碳化硅二极管SICmos碳化硅MOS国产替代专家杭州友方科技有限公司 |