SiC MOSFET 的比导通电阻很低,工作频率很高,在高温下能够稳定的工作,它在功率器件领域很有应用前景。目前国际上报道的几种结构:UMOS、VDMOS、LDMOS、UMOS ACCUFET,以及 SIAFET 等。2008 年报道的双 RESURF 结构LDMOS,具有 1550 V 阻断电压.
碳化硅作为一种宽禁带半导体材料,比传统的硅基器件具有更的性能。碳化硅的宽禁带(3.26eV)、高临界场(3×106V/cm)和高导热系数(49W/mK)使功率半导体器件效率更高,运行速度更快,能够有效降低产品成本、体积及重量。
用碳化硅肖特基二极管替换快速PN 结的快速恢复二极管(FRD),能够明显减少恢复损耗,有利于开关电源的高频化,减小电感、变压器等被动元件的体积,使开关电源小型化,并降低产品噪音。
碳化硅的能带间隔为硅的2.8倍(宽禁带),达到3.09电子伏特。其绝缘击穿场强为硅的5.3倍,高达3.2MV/cm,其导热率是硅的3.3倍,为49w/cm·k。它与硅半导体材料一样,可以制成结型器件、场效应器件、和金属与半导体接触的肖特基二极管。
碳化硅肖特基二极管可广泛应用于开关电源、功率因素校正(PFC)电路、不间断电源(UPS)、光伏逆变器等中高功率领域,可显著的减少电路的损耗,提高电路的工作频率。在PFC电路中用碳化硅SBD取代原来的硅FRD,可使电路工作在300kHz以上,效率基本保持不变,而相比下使用硅FRD的电路在100kHz以上的效率急剧下降。随着工作频率的提高,电感等无源原件的体积相应下降,整个电路板的体积下降30%以上。
肖特基二极管是用于功率整流器应用的佳半导体器件,因为这些器件具有高电流密度和低正向电压降,与普通PN结器件的特性不同。这些优点有助于降低热量水平,减少设计中包含的散热器,并提高电子系统的整体效率。