不同类型的碳化硅功率器件

目前市场上出现的碳化硅半导体包括的类型相对较多，常见的主要有二极管、金属氧化物、半导体场效应、晶体管、晶闸管、结算场、效应晶体管等等这些不同类型的碳化硅器件，单元结构和漂移区参杂以及厚度之间存在较为明显的差异。那么下文主要针对不同类型的碳化硅功率器件的相关内容进行分析。

碳化硅二极管

碳化硅二极管的类型可分为三种类型，分别为肖特基二极SBD、PIN二极管以及结势垒肖特基二极管JBS这几种类型的二极管能够承受的电压几乎是4H-碳化硅单极性器件的极限，从它的耐压度进行分析，可以发现它的耐压度几乎达到600V，所以企业进行相关产品的制造，在使用时它就具有极高的开关速度和低开态损耗。那么从阻断电压进行分析，可发现具有以上性能的碳化硅二极管及阻断电压非常低，但是反向漏电流却可以达到较高的数值。那么使用其进行产品制造是通过与其他类型的二极管相比，可发现它更加适合适用于开关频率比较高的电路中，目前市场上使用其进行产品的生产工作，在技术方面已达到较为成熟的状态，特别是它具备的优异反向恢复特性，在市场上得到了广泛的应用。

碳化硅MOSFET

碳化硅功率MOSFET从结构的角度进行分析，它与硅功率MOSFET之间的差异无统计学意义。从这种产品的应用情况来看，使用这种类型的碳化硅功率期间进行产品生产，在电子器件方面必须要满足动态损耗和降低静态损耗的各项需求，除此之外还需要承受一定高度的浪涌电流，因为浪涌电流会使得器件在使用时温度马上升高，所以从通态的角度来看，在电阻方面属于偏高热期间。而且单极功率器件的通态明显比电阻随其阻断电压的提高，呈现出快速增大的趋势，那么在这一方面其他类型的二极管使用和碳化硅元器件的使用可以弥补这一缺点，所以其他类型的碳化硅原器件在这一方面有很大的改进，特别是在开关速度的改变上，甚至比功率MOSFET高。

通过对多种类型的碳化硅器件进行对比和分析，可以发现炭化硅晶闸管器件具有多种类型碳化硅器件的优点，例如开关频率快，功率处置能力高，高温特性强等等。因为它最能将碳化硅材料的特长充分发挥出来，所以在市场上的使用概率相对较高，特别是与传统的硅器件相比，可在超高温的条件下工作，在快速开关响应速度方面和更高的阻断能力方面，也可以满足市场发展的需求。

针对碳化硅器件的实际使用情况进行分析，发现有部分类型的碳化硅器件，其通态电阻会随着阻断电压的上升而迅速增加，但是这一特点并不能满足所有产品的生产需求，特别是在高压领域的碳化硅器件，无法在该领域中正常使用。其中碳化硅IGBT器件就可以在高压领域中使用，而且具有非常明显的优势。对该类型的碳化硅器件发展情况进行分析，因受到工艺技术的影响，它的起步时间相对较晚，发展的速度向也比较慢，它在发展的过程中存在沟道缺陷导致的可靠性以及低电子迁移率的问题。但经过多年的研发并克服相关的电阻问题之后，它在市场上的使用效果越来越好，甚至目前已经能够对整个电力系统的应用产生极大的影响，特别是在高温高压的环境下，大部分企业会选择该类型的碳化硅器件进行产品的生产工作。

碳化硅JFET与其他类型的碳化硅期间相比具有低噪音特点，除此之外还具备高输入阻抗和线性度好的特点，是目前产业化发展较为成熟的一种碳化硅功率器件。特别是在实际使用的过程中，遇到高温环境时，其稳定性远远高于其他类型的碳化硅器件，所以其自身具备的高频特性和三级可靠性也获得更多企业的青睐。但是之所以没有在市场上得到进一步的推广和应用，是因为它无法兼容通用的门极驱动器。

通过上文的分析碳化硅功率器件的性能，与硅功率器件相比占有较大的优势。那么用其进行电动汽车产品的生产，则能够很好的降低电动汽车驱动系统的体积重量以及成本，再加上很多电动汽车在使用时各种组织的预警会产生高温，而在这些高温的背景下，利用碳化硅功率器件进行相关系统的组合，可以达到更好的效果。目前市场上多种类型的汽车企业都开始研究碳化硅功率器件，涌入电动汽车动力系统中的内容可发现将其融人后，电动汽车动力系统的损耗可降低50%以上。除此之外碳化硅功率器件的使用还可以更好的解决新型电路拓扑的问题。

目前，智能电网工程的完善程度越来越南，在电力电子技术应用发展速度不断加快的背景下，碳化硅功率器件在柔性交流输电，电力电子交换器等多个场景当中都具有较大的应用潜能，它可以使电效提高40%以上也以电力损耗降低在60%以内。

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审核编辑：汤梓红