0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

碳化硅器件介绍与仿真

CHANBAEK 来源:心兰相随tcad 作者: zgc 2023-11-27 17:48 次阅读

本推文主要介碳化硅器件,想要入门碳化硅器件的同学可以学习了解。

PART 01

SiC器件介绍和SiC二极管

碳化硅器件简介

碳化硅材料具有很多无可比拟的优点,一般而言,Si的工作温度不超过175℃,而碳化硅材料禁带宽度较宽,耐热性好,可以工作在更高的温度条件下。此外,碳化硅材料还具有更高的载流子饱和速度,临界击穿场强更大,可以在更小的尺寸下获取更高的击穿电压。

Si和C的原子排列或堆叠方式不同,SiC材料可分为3C-SiC、4H-SiC和6H-SiC,不同的晶格排列表现出不同的电学特性,在不同方向也表现出不同的特性,这就是碳化硅材料的主要特性之一,即各向异性。其次,对于像碳化硅等宽禁带材料,禁带宽度太宽导致掺入其中的杂质不能完全被电离,电离的过程就是一个杂质原子替代SiC某晶格位,产生电子或空穴的过程,替代不同的晶格位置所表现出的特性也不相同,这成为碳化硅材料的第二大特性——非完全电离。

此外碳化硅的工艺仿真需要涉及到高温高能粒子注入,这就要求用户在仿真的时候与硅器件的仿真作出明显的区别。

碳化硅PiN二极管

碳化硅一般用于制作纵向PiN二极管和肖特基二极管,下面分别展示这两种器件的仿真结果。这里展示的是结终端拓展碳化硅PiN二极管……

图片

图片

图片

碳化硅肖特基二极管

图片

器件结构图

图片

器件正向导通曲线

图片

器件反向特性曲线

PART 02

SiC平面栅和沟槽栅MOSFET

SiC平面栅MOSFET

图片

器件结构图

图片

器件转移特性曲线

图片

器件输出特性曲线

图片

器件开关特性曲线

SiC沟槽栅MOSFET

图片

器件结构图

图片

器件栅电荷-栅压曲线

图片

器件击穿时刻碰撞电离率分布

图片

超结碳化硅MOSFET结构图

图片

器件电容曲线

图片

器件击穿曲线

图片

器件击穿时刻碰撞电离率分布

PART 03

SiCIGBT

氧化层电容与氧化层击穿

特性仿真

图片

器件结构图

图片

器件转移特性曲线

图片

器件输出特性曲线

图片

器件击穿特性曲线

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 二极管
    +关注

    关注

    147

    文章

    9528

    浏览量

    165499
  • 半导体
    +关注

    关注

    334

    文章

    26850

    浏览量

    214147
  • 仿真
    +关注

    关注

    50

    文章

    4021

    浏览量

    133333
  • SiC
    SiC
    +关注

    关注

    29

    文章

    2729

    浏览量

    62353
  • 碳化硅
    +关注

    关注

    25

    文章

    2680

    浏览量

    48778
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    碳化硅(SiC)肖特基二极管的特点

    PN结器件优越的指标是正向导通电压低,具有低的导通损耗。  但硅肖特基二极管也有两个缺点,一是反向耐压VR较低,一般只有100V左右;二是反向漏电流IR较大。  二、碳化硅半导体材料和用它制成的功率
    发表于 01-11 13:42

    碳化硅的历史与应用介绍

    的化学惰性• 高导热率• 低热膨胀这些高强度、较持久耐用的陶瓷广泛用于各类应用,如汽车制动器和离合器,以及嵌入防弹背心的陶瓷板。碳化硅也用于在高温和/或高压环境中工作的半导体电子设备,如火焰点火器、电阻加热元件以及恶劣环境下的电子元器件
    发表于 07-02 07:14

    碳化硅深层的特性

    碳化硅的颜色,纯净者无色透明,含杂质(碳、硅等)时呈蓝、天蓝、深蓝,浅绿等色,少数呈黄、黑等色。加温至700℃时不褪色。金刚光泽。比重,具极高的折射率, 和高的双折射,在紫外光下发黄、橙黄色光,无
    发表于 07-04 04:20

    碳化硅半导体器件有哪些?

      由于碳化硅具有不可比拟的优良性能,碳化硅是宽禁带半导体材料的一种,主要特点是高热导率、高饱和以及电子漂移速率和高击场强等,因此被应用于各种半导体材料当中,碳化硅器件主要包括功率二极
    发表于 06-28 17:30

    碳化硅基板——三代半导体的领军者

    超过40%,其中以碳化硅材料(SiC)为代表的第三代半导体大功率电力电子器件是目前在电力电子领域发展最快的功率半导体器件之一。根据中国半导体行业协会统计,2019年中国半导体产业市场规模达7562亿元
    发表于 01-12 11:48

    碳化硅器件是如何组成逆变器的?

    进一步了解碳化硅器件是如何组成逆变器的。
    发表于 03-16 07:22

    碳化硅器件的特点是什么

    今天我们来聊聊碳化硅器件的特点
    发表于 03-16 08:00

    什么是碳化硅(SiC)?它有哪些用途?

    什么是碳化硅(SiC)?它有哪些用途?碳化硅(SiC)的结构是如何构成的?
    发表于 06-18 08:32

    碳化硅的应用

    碳化硅作为现在比较好的材料,为什么应用的领域会受到部分限制呢?
    发表于 08-19 17:39

    传统的硅组件、碳化硅(Sic)和氮化镓(GaN)

    传统的硅组件、碳化硅(Sic)和氮化镓(GaN)伴随着第三代半导体电力电子器件的诞生,以碳化硅(Sic)和氮化镓(GaN)为代表的新型半导体材料走入了我们的视野。SiC和GaN电力电子器件
    发表于 09-23 15:02

    请教碳化硅刻蚀工艺

    最近需要用到干法刻蚀技术去刻蚀碳化硅,采用的是ICP系列设备,刻蚀气体使用的是SF6+O2,碳化硅上面没有做任何掩膜,就是为了去除SiC表面损伤层达到表面改性的效果。但是实际刻蚀过程中总是会在碳化硅
    发表于 08-31 16:29

    功率模块中的完整碳化硅性能怎么样?

      本文重点介绍赛米控碳化硅在功率模块中的性能,特别是SEMITRANS 3模块和SEMITOP E2无基板模块。  分立器件(如 TO-247)是将碳化硅集成到各种应用中的第一步,但
    发表于 02-20 16:29

    归纳碳化硅功率器件封装的关键技术

    摘要: 碳化硅(silicon carbide,SiC)功率器件作为一种宽禁带器件,具有耐高压、高温,导通电阻低,开关速度快等优点。如何充分发挥碳化硅
    发表于 02-22 16:06

    浅谈硅IGBT与碳化硅MOSFET驱动的区别

      硅IGBT与碳化硅MOSFET驱动两者电气参数特性差别较大,碳化硅MOSFET对于驱动的要求也不同于传统硅器件,主要体现在GS开通电压、GS关断电压、短路保护、信号延迟和抗干扰几个方面,具体如下
    发表于 02-27 16:03

    图腾柱无桥PFC中混合碳化硅分立器件的应用

    的混合碳化硅分立器件(Hybrid SiC Discrete Devices)将新型场截止IGBT技术和碳化硅肖特基二极管技术相结合,为硬开关拓扑打造了一个兼顾品质和性价比的完美方案。  该
    发表于 02-28 16:48