5种罗姆常用的SiC功率器件介绍（下）

高频驱动，有利于外围元器件的小型化

在PWM逆变器驱动时的损耗仿真中，与同等额定电流的IGBT模块相比，相同开关频率的损耗在5kHz时减少30%、20kHz时减少55%，总体损耗显著降低。在20kHz时，散热器所需尺寸可比预期小88%。另外，通过高频驱动，可使用更小体积的外围无源器件，可进步一实现设备的小型化。

4、SiC肖特基势垒二极管Bare Die

SBD可降低开关损耗，可高速开关。主要用于高速开关电源的PFC电路。肖特基二极管是通过金属与N型半导体之间形成的接触势垒具有整流特性而制成的一种属-半导体器件。肖特基二极管的基本结构是重掺杂的N型4H-SiC片、4H-SiC外延层、肖基触层和欧姆接触层。

SBD 在导通过程中没有额外载流子的注入和储存，因而反向恢复电流小，关断过程很快，开关损耗小。传统的硅肖特基二极管，由于所有金属与硅的功函数差都不很大，硅的肖特基势垒较低，硅 SBD 的反向漏电流偏大，阻断电压较低，只能用于一二百伏的低电压场合且不适合在 150 ℃以上工作。然而，碳化硅 SBD弥补了硅 SBD 的不足，许多金属，例如镍、金、钯、钛、钴等，都可以与碳化硅形成肖特基势垒高度 1 eV 以上的肖特基接触。据报道，Au/4H-SiC 接触的势垒高度可达到 1.73 eV，Ti/4H-SiC 接触的势垒比较低，但最高也可以达到 1.1 eV。6H-SiC与各种金属接触之间的肖特基势垒高度变化比较宽，最低只有 0.5 eV，最高可达1.7 eV。于是，SBD 成为人们开发碳化硅电力电子器件首先关注的对象。它是高压快速与低功率损耗、耐高温相结合的理想器件。目前国际上相继研制成功水平较高的多种类的碳化硅器件。

肖特基势垒中载流子的输运机理
金属与半导体接触时，载流子流经肖特基势垒形成的电流主要有四种输运途径。这四种输运方式为：

N 型 4H-SiC 半导体导带中的载流子电子越过势垒顶部热发射到金属；

N 型 4H-SiC 半导体导带中的载流子电子以量子力学隧穿效应进入金属；

空间电荷区中空穴和电子的复合；

4H-SiC 半导体与金属由于空穴注入效应导致的的中性区复合。

5、SiC MOSFET Bare Die

从原理上而言，不存在开关工作时的拖尾电流，因此，可高速工作，降低开关损耗。芯片尺寸小，导通电阻低，因此实现了低容量、低栅极电压。

N-channel SiC 功率MOSFET bare die_S4108

S4108是SiC（碳化硅）功率MOSFET。其特征是高耐压、低导通电阻、高速开关。

审核编辑黄宇