SiC 绝缘栅双极晶体管（IGBT）外延片

        由于碳化硅（SiC）的优异性能，如宽带隙、大临界电场和高温耐受性，SiC基器件在高功率和高温应用中得到了广泛的研究。对于超高压应用，双极SiC 绝缘栅双极晶体管（IGBT）优于单极MOSFET。通过电导率调制，SiC IGBT具有低导通电压降（VON）,能够显著减少器件整体损耗，改善热管理，从而提高系统效率与可靠性。我司可供SiC IGBT外延片，技术参数如下，仅供参考：

1. SiC绝缘栅双极晶体管外延参数

2. 什么是绝缘栅双极晶体管？

        绝缘栅双极晶体管是一种三端固态开关器件，结合了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的栅极控制特性和双极结型晶体管（BJT）处理高电流的能力。作为电力电子领域重要的大功率主流器件之一，它具有开关延迟特性和各种降低热量、提高功率密度和提高效率的特性，广泛应用于轨道交通、智能电网、工业节能、电动汽车和新能源设备等领域。

3. IGBT工作原理

        IGBT的工作原理类似于MOSFET，但在IGBT中，MOSFET的漏极被BJT的发射极所取代。这实现了MOSFET的高输入阻抗和BJT的驱动能力。具体表现为：

1）IGBT的栅极控制

        通过向栅极施加电压来接通和关断IGBT。当向栅极施加正电压时，空穴被注入n掺杂漂移区，为电流流动创建导电沟道。

2）电流和阈值电压

        可以流过IGBT的电流量由漂移区中的导电沟道的尺寸决定，该尺寸由栅极电压控制。当栅极电压降低到阈值水平以下时，沟道被切断，没有电流可以流动。

3）寄生晶闸管结构和防闭锁

        当集电极-发射极电压反向偏置时，IGBT内会形成寄生晶闸管结构，导致闭锁或器件故障。为了防止这种情况，IGBT在集电极附近设计了一个轻掺杂区域，以降低寄生晶闸管结构的增益。

4）IGBT中的尾电流

        IGBT在栅极电压关断后还表现出尾电流或集电极电流的缓慢衰减。这是由于n掺杂漂移区中存在少数载流子（空穴），这些载流子逐渐复合并降低电流。尾电流的大小取决于掺杂浓度、温度和器件几何形状等因素。

4. SiC-IGBT 和 Si-IGBT 开关的功率性能比较

        研究人员为比较SiC IGBT和Si IGBT开关的功率性能，讨论了三种不同的实验系统。第一个系统是传统的 飞机地面电源装置（APGU ）系统。另外两个系统分别是单相测试 (SPT) 和三相逆变器系统。设计和实施了 SPT 系统和三相逆变器系统，以比较和分析 Si-IGBT 和 SiC-IGBT 的性能。对 1200 V SiC-IGBT 和 1200 V Si-IGBT 实验系统的效率和详细的硬开关行为进行了比较。在第一次实验研究中，检查了 APGU 系统和 Si-IGBT 模块，获得了系统的开关特性和效率。第二次实验研究是在 SPT 系统上进行的。在第二个实验系统中，使用 Si-IGBT 和 SiC-IGBT 开关创建了单脉冲测试系统。第三个实验包括一个基于三相逆变器的测试系统。在 SPT 实验系统中，实验中 Si-IGBT 效率为 77%。通过用 SiC 替换 Si 晶体管，第三个实验系统的效率提高到了 95%。对于六开关情况，基于三相 Si-IGBT 的系统的效率为 86%。在三相逆变器系统中，基于 SiC-IGBT 的系统的效率通过实验提高到 92% 左右。实验结果表明，SiC-IGBT 的开关速度比传统 Si-IGBT 更快，损耗更小。实验研究结果揭示了在传统 AGPU 系统中使用 SiC-IGBT 可以获得的效率提升。

        如需获取SiC IGBT外延片报价信息，请发送邮件至：vp@honestgroup.cn