6.5kV高压全SiC功率MOSFET模块研制

被引：5

作者：

金晓行 ^{[1
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李士颜 ^{[1
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田丽欣 ^{[2
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陈允峰 ^{[1
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郝凤斌 ^{[3
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柏松 ^{[1
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潘艳 ^{[2
]}

机构：

[1] 宽禁带半导体电力电子国家重点实验室(南京电子器件研究所)

[2] 先进输电技术国家重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司)

[3] 不详

来源：

中国电机工程学报 | 2020年 / 40卷 / 06期

基金：

国家重点研发计划;

关键词：

碳化硅; 碳化硅功率金属场效应晶体管模块; 6.5kV; 开关时间; 开关损耗;

D O I：

10.13334/j.0258-8013.pcsee.190695

中图分类号：

TN386 [场效应器件];

学科分类号：

摘要：

该文报道6.5kV、25A及100A两款全碳化硅(silicon carbide,SiC)功率金属场效应晶体管(metal oxide field-effect transistor,MOSFET)模块制备及测试结果。两款模块所采用的6.5kV SiC MOSFET及SiC肖特基二极管芯片均采用自主研制的高压SiC芯片,充分显示了在SiC材料外延、器件制备及模块封装领域国产化方面的巨大进展。该文报道6.5kV、25A和100A两款模块动静态性能表征结果,并与国际研究报道水平做对比分析。室温下,两款模块导通能力分别大于25A和100A;栅源短接,在漏极电压6.5kV时,模块漏电流分别为2.0μA和8.77μA。对6.5kV、25A模块动态参数、开关波形进行测试,以表征单管芯MOSFET动态性能特性。在工作电压3.6kV、导通电流25A下,对模块进行动态测试,结果表明,SiC MOSFET具有快速的开关特性,其中开通时间(开通损耗)和关断时间(关断损耗)分别为140ns(12.3m J)和84ns(1.31m J)。测试结果表明,研制的全SiC模块具有优越的动静态性能,相对传统硅6.5kV绝缘栅双极晶体管芯片在开关速度及开关损耗方面具有巨大优势,该款6.5kV SiC功率模块在智能电网、电能转换及配电网络领域具有广阔的应用前景。

引用

页码：1753 / 1759

页数：7

共 2 条

[1] On the Evaluation of Gate Dielectrics for 4H-SiC Based Power MOSFETs[J] . Muhammad Nawaz,Jiun-Wei Horng. Active and Passive Electronic Components . 2015
[2] Development of 8 mΩ-cm2, 1.8 kV 4H-SiC DMOSFETs[J] . Ryu Sei Hyung,Krishnaswami Sumi,Hull Brett A.,Heath Bradley,Das Mrinal K.,Richmond Jim,Agarwal Anant K.,Palmour John W.,Scofield James D.. Materials Science Forum . 2006 (527)

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