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宽禁带功率MOSFET半导体器件的研究进展详细资料说明
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2021-03-01
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半个世纪以来， 功率半导体器件得到长足发展， 极大地促进了电力电子技术的进步， 而功率半导体器件的发展主要基于整个微电子领域的基石——硅材料。19 世纪80 年代以来，硅材料本身的物理特性对硅基功率器件性能的限制被认识得越来越清晰。实现低导通电阻的方法是提高材料的临界击穿电场，也就是选择宽禁带的半导体材料。
根据更符合实际应用， 以及综合考虑功率器件的导通损耗、开关损耗和芯片面积等因素的估算，碳化硅、氮化镓和金刚石功率器件大大降低了损耗和器件面积， 新型宽禁带半导体材料将引发功率器件的巨大进步。
同时，以碳化硅、氮化镓和金刚石为代表的宽禁带半导体材料具有较大的电子饱和速度， 可以应用于射频器件领域。碳化硅和金刚石具有较高的热导率， 适用于对需要耗散较大功率并且半导体芯片热阻是系统热阻一个重要组成部分的大功率应用领域。
基于材料的优越性能，宽禁带半导体功率器件受到广泛关注和深入研究。由于其器件性能的优势基本来源于材料本身， 所以宽禁带半导体材料的研究是新型功率器件研究首先要面临的挑战。
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