英飞凌强调成本/性能的碳化硅虽然考虑一些混合的组合。
寻找新材料来取代CMOS已经全面展开了几十年,但在有限的利基市场,尽管成功批量CMOS仍然是国王。
开始改变,然而,随着CMOS耗尽了蒸汽在先进工艺节点的优先级和芯片制造商从纯粹的性能提高能源效率。对于这样的应用程序作为混合动力和电动汽车的汽车电子,碳化硅是真正开始流行多年的承诺。
缺点是碳化硅是更加昂贵,和英飞凌已经强调总额相比一个硅碳化硅肖特基二极管和场效应晶体管IGBT。这听起来像一个熟悉的合唱团在世界半导体,但这似乎是一个获得牵引力。
图1:彼得·弗里德里希音高总价值。
直到现在,成本/性能考虑被试之间的主要选择标准和真正的晶体管和硅肖特基势垒二极管(作为)中心。但彼得•弗里德里希•英飞凌的SiC部门高级主管表示,选择无关是否最好的技术甚至是一项新技术。事实上,该公司自2002年以来航运作为中心,现在调查成本的SiC作为系统级的性能。
例子:分析表明,400 w功率因素校正(PFC)控制系统使用连续导电模式(图2)可以导致估计有8%降低成本使用的组合CoolMOS C3(英飞凌的Si功率MOSFET)和碳化硅作为晶体管,而不是传统的双极功率晶体管和二极管的组合。CoolMOS的总成本和碳化硅作为较高,但其高速操作允许增加开关频率从140千赫到500千赫。因此,PFC扼流线圈可以裁掉了,从而降低线圈的成本。
图2:使用碳化硅二极管的功率因素校正系统显示了一个降低成本。来源:英飞凌。
公司一直在考虑使用场效应管和结栅场效应晶体管(JFET)自1992年以来SiC晶体管(图3)。所不同的是,在一个MOSFET电流流经通道半导体表面,而在JFET它流经散装。因此,在mosfet阻力会增加和可靠性会由于粗糙度的表面或界面状态。相比之下,电流在jfet只有通过散装,避免这些问题。
还有一个问题要处理,。通常在一个“对”的操作必须有一个反向偏压将其“关闭”的电流可以流动,即使门电压为零,这不是非常友好。英飞凌表示,在mosfet界面缺陷会导致早期失败,继续降低,设备操作。因此需要一个特殊的筛选阶段。这并不是那么容易,这就是为什么公司决定促进jfet相反。
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