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深度 | GaN還是SiC，電氣工程師該如何選擇？

/ 編輯推薦 /氮化鎵晶體管和碳化硅MOSFET是近年來新興的功率半導(dǎo)體，相比于傳統(tǒng)的硅材料功率半導(dǎo)體，他們都具有許多非常優(yōu)異的特性：耐壓高，導(dǎo)通電阻小，寄生參數(shù)小等。他們也有各自與眾不同的特性：氮化鎵晶體管的極小寄生參數(shù)，極快開關(guān)速度使其特別適合高頻應(yīng)用。碳化硅MOSFET的易驅(qū)動(dòng)，高可靠等特性使其適合于高性能開關(guān)電源中。本文基于英飛凌科技有限公司的氮化鎵晶體管和碳化硅MOSFET產(chǎn)品，對(duì)他們的結(jié)構(gòu)、特性、兩者的應(yīng)用差異等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。引言作為第三代功率半導(dǎo)體的絕代雙驕，氮化鎵晶體
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安森美將收購碳化硅JFET技術(shù)，以增強(qiáng)其針對(duì)AI數(shù)據(jù)中心的電源產(chǎn)品組合

安森美（onsemi）宣布已與Qorvo達(dá)成協(xié)議，以1.15億美元現(xiàn)金收購其碳化硅結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SiC JFET) 技術(shù)業(yè)務(wù)及其子公司United Silicon Carbide。該收購將補(bǔ)足安森美廣泛的EliteSiC電源產(chǎn)品組合，使其能應(yīng)對(duì)人工智能（AI）數(shù)據(jù)中心電源AC-DC段對(duì)高能效和高功率密度的需求，還將加速安森美在電動(dòng)汽車斷路器和固態(tài)斷路器(SSCB) 等新興市場(chǎng)的部署。SiC JFET的單位面積導(dǎo)通電阻超低，低于任何其他技術(shù)的一半。它們還支持使用硅基晶體管幾十年來常用的現(xiàn)成驅(qū)動(dòng)器。綜合這
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安森美收購Qorvo旗下SiC JFET技術(shù)

據(jù)安森美官微消息，近日，安森美（onsemi）宣布已與Qorvo達(dá)成協(xié)議，以1.15億美元現(xiàn)金收購其碳化硅結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SiC JFET) 技術(shù)業(yè)務(wù)及其子公司 United Silicon Carbide。該交易需滿足慣例成交條件，預(yù)計(jì)將于2025年第一季度完成。據(jù)悉，該收購將補(bǔ)足安森美廣泛的EliteSiC電源產(chǎn)品組合，使其能應(yīng)對(duì)人工智能（AI）數(shù)據(jù)中心電源AC-DC段對(duì)高能效和高功率密度的需求，還將加速安森美在電動(dòng)汽車斷路器和固態(tài)斷路器(SSCB)等新興市場(chǎng)的部署。安森美電源方案事業(yè)群總裁兼總經(jīng)理
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碳化硅可靠性驗(yàn)證要點(diǎn)

從MOSFET 、二極管到功率模塊，功率半導(dǎo)體產(chǎn)品是我們生活中無數(shù)電子設(shè)備的核心。從醫(yī)療設(shè)備和可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施，到個(gè)人電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(EV)，它們的性能和可靠性確保了各種設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。第三代寬禁帶（WBG）解決方案是半導(dǎo)體技術(shù)的前沿，如使用碳化硅（SiC）。與傳統(tǒng)的硅（Si）晶體管相比，SiC的優(yōu)異物理特性使基于SiC的系統(tǒng)能夠在更小的外形尺寸內(nèi)顯著減少損耗并加快開關(guān)速度。由于SiC在市場(chǎng)上相對(duì)較新，一些工程師在尚未確定該技術(shù)可靠性水平之前，對(duì)從Si到SiC的轉(zhuǎn)換猶豫不決。但是，等待本身也會(huì)帶來風(fēng)
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光伏逆變器市場(chǎng)狂飆，全SiC模組會(huì)成為主流嗎？

隨著清潔能源的快速增長(zhǎng)，作為光伏系統(tǒng)心臟的太陽能逆變器儼然已經(jīng)成為能源革命浪潮中的超級(jí)賽道。高效的光伏系統(tǒng)，離不開功率器件。全I(xiàn)GBT方案、混合SiC方案和全SiC方案以其在成本、性能、空間、可靠性等方面不同的優(yōu)勢(shì)，均在市場(chǎng)上有廣泛應(yīng)用。但隨著SiC成本下降，全SiC方案被越來越多的廠家采用。未來10年，光伏逆變器市場(chǎng)狂飆目前，風(fēng)能和太陽能的總發(fā)電量已經(jīng)超過了水力發(fā)電。預(yù)計(jì)到2028年，清潔能源的比重將達(dá)到42%。中國(guó)市場(chǎng)增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁，已成為全球清潔能源增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。光伏逆變器承載著將太陽能光伏組件產(chǎn)
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第10講：SiC的加工工藝（2）柵極絕緣層

柵極氧化層可靠性是SiC器件應(yīng)用的一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。本節(jié)介紹SiC柵極絕緣層加工工藝，重點(diǎn)介紹其與Si的不同之處。SiC可以通過與Si類似的熱氧化過程，在晶圓表面形成優(yōu)質(zhì)的SiO2絕緣膜。這在制造SiC器件方面具有非常大的優(yōu)勢(shì)。在平面柵SiC MOSFET中，這種熱氧化形成的SiO2通常被用作柵極絕緣膜，并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。然而，SiC的熱氧化與Si的熱氧化存在一些差異，在將熱氧化工藝應(yīng)用于SiC器件時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。首先，與Si相比，SiC的熱氧化速率低。因此，該過程需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且還需要高溫。在SiC的熱氧
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第9講：SiC的加工工藝（1）離子注入

離子注入是SiC器件制造的重要工藝之一。通過離子注入，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)n型區(qū)域和p型區(qū)域?qū)щ娦钥刂啤１疚暮?jiǎn)要介紹離子注入工藝及其注意事項(xiàng)。SiC的雜質(zhì)原子擴(kuò)散系數(shù)非常小，因此無法利用熱擴(kuò)散工藝制造施主和受主等摻雜原子的器件結(jié)構(gòu)（形成pn結(jié)）。因此，SiC器件的制造采用了基于離子注入工藝的摻雜技術(shù)：在SiC中進(jìn)行離子注入時(shí)，對(duì)于n型區(qū)域通常使用氮（N）或磷（P），這是容易低電阻化的施主元素，而對(duì)于p型區(qū)域則通常使用鋁（Al）作為受主元素。另外，用于Al離子注入的原料通常是固體，要穩(wěn)定地進(jìn)行高濃度的Al離子注入，需
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全球 33 家 SiC 制造商進(jìn)展概覽

SiC 功率器件市場(chǎng)規(guī)模逐年擴(kuò)大，并將保持高速增長(zhǎng)。
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意法半導(dǎo)體先進(jìn)的電隔離柵極驅(qū)動(dòng)器STGAP3S為IGBT和SiC MOSFET提供靈活的保護(hù)功能

意法半導(dǎo)體的STGAP3S系列碳化硅 (SiC) 和 IGBT功率開關(guān)柵極驅(qū)動(dòng)器集成了意法半導(dǎo)體最新的穩(wěn)健的電隔離技術(shù)、優(yōu)化的去飽和保護(hù)功能和靈活的米勒鉗位架構(gòu)。STGAP3S 在柵極驅(qū)動(dòng)通道與低壓控制和接口電路之間采用增強(qiáng)型電容隔離，瞬態(tài)隔離電壓 (VIOTM)耐壓9.6kV，共模瞬態(tài)抗擾度 (CMTI)達(dá)到 200V/ns。通過采用這種的先進(jìn)的電隔離技術(shù)，STGAP3S提高了空調(diào)、工廠自動(dòng)化、家電等工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的可靠性。新驅(qū)動(dòng)器還適合電源和能源應(yīng)用，包括充電站、儲(chǔ)能系統(tǒng)、功率因數(shù)校正 (PFC)、
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東芝推出具有低導(dǎo)通電阻和高可靠性的適用于車載牽引逆變器的最新款1200V SiC MOSFET

東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社（“東芝”）近日宣布，最新開發(fā)出一款用于車載牽引逆變器[1]的裸片[2]1200 V碳化硅（SiC）MOSFET“X5M007E120”，其創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻和高可靠性。X5M007E120現(xiàn)已開始提供測(cè)試樣品，供客戶評(píng)估。當(dāng)?shù)湫蚐iC MOSFET的體二極管在反向傳導(dǎo)操作[3]期間雙極通電時(shí)，其可靠性會(huì)因?qū)娮柙黾佣档?。東芝SiC MOSFET通過在MOSFET中嵌入SBD（肖特基勢(shì)壘二極管）以弱化體二極管工作的器件結(jié)構(gòu)來緩解上述問題，但如若將SBD布置在芯片上
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小米SU7 Ultra高性能電動(dòng)汽車開啟預(yù)訂

小米已開始在中國(guó)接受SU7轎車的高性能版本SU7 Ultra的預(yù)訂，起售價(jià)為814,900元（約合114,400美元）。據(jù)小米介紹，SU7 Ultra搭載了與小米SU7 Ultra原型車相同的三電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電池組。該車型的三電機(jī)系統(tǒng)最高輸出功率可達(dá)1,548馬力，峰值扭矩達(dá)1,770牛·米，使其百公里加速僅需1.98秒，最高時(shí)速可達(dá)350公里/小時(shí)。這款注重性能的跑車配備了碳陶瓷制動(dòng)盤和高性能Akebono制動(dòng)卡鉗。為了減輕車身重量，車頂、后視鏡外殼及側(cè)裙飾件均采用碳纖維材質(zhì)。SU7 Ultra的電池由
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小米 SU7 Ultra 量產(chǎn)版車型由于道路法規(guī)限制，前鏟、尾翼部分設(shè)計(jì)較原型車做明顯縮減

11 月 5 日消息，小米汽車昨晚繼續(xù)發(fā)布答網(wǎng)友問（第八十一集），此次對(duì)于 SU7 Ultra 量產(chǎn)版車型和原型車之間的設(shè)計(jì)差異作出解答。問答中提到，小米 SU7 Ultra 量產(chǎn)版車型由于道路法規(guī)限制，前鏟、尾翼部分設(shè)計(jì)較原型車進(jìn)行明顯縮減。整理此次問答詳情內(nèi)容如下：小米 SU7 Ultra 中大量使用的 Alcantara 是什么，和翻毛皮、仿麂皮比有什么優(yōu)勢(shì)？Alcantara 是一種人工合成環(huán)保材料，主要應(yīng)用于高性能豪華汽車品牌的內(nèi)飾中。具有色澤豐富、柔軟細(xì)膩、防滑耐磨、輕量化
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瑞薩攜手英特爾，為英特爾全新酷睿Ultra 200V系列處理器打造先進(jìn)電源管理解決方案

全球半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子近日宣布與英特爾攜手，推出一款電源管理解決方案，為搭載英特爾?全新酷睿? Ultra 200V系列處理器的筆記本電腦實(shí)現(xiàn)最佳的電池效率。瑞薩同英特爾緊密合作，開發(fā)出創(chuàng)新的定制化電源管理芯片（PMIC），全面滿足最新一代英特爾處理器的電源管理需求。這款先進(jìn)且高度集成的PMIC，配合預(yù)穩(wěn)壓器和電池充電器，面向采用全新英特爾處理器的個(gè)人電腦提供一站式解決方案。這三款全新器件協(xié)同工作，為客戶端筆記本電腦，特別是運(yùn)行高功耗人工智能（AI）應(yīng)用的筆記本電腦，提供了量身定制的高效電源解決
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英偉達(dá)將Blackwell Ultra產(chǎn)品更名為B300系列，預(yù)計(jì)2025年將推動(dòng)CoWoS-L增長(zhǎng)

根據(jù)TrendForce集邦咨詢最新調(diào)查，NVIDIA（英偉達(dá)）近期將其所有Blackwell Ultra產(chǎn)品更名為B300系列，預(yù)估明年將策略性主推B300和GB300等采用CoWoS-L的GPU產(chǎn)品，這將提升對(duì)先進(jìn)封裝技術(shù)的需求量。英偉達(dá)將原B200 Ultra更名為B300、GB200 Ultra更名為GB300，B200A Ultra和GB200A Ultra則分別調(diào)整為B300A和GB300A。B300系列產(chǎn)品按原規(guī)劃將于2025年第二季至第三季間開始出貨。至于B200和GB200，預(yù)計(jì)將在
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業(yè)界首款用于SiC MOSFET柵極保護(hù)的非對(duì)稱瞬態(tài)抑制二極管系列

Littelfuse公司是一家工業(yè)技術(shù)制造公司，致力于為可持續(xù)發(fā)展、互聯(lián)互通和更安全的世界提供動(dòng)力。公司今日宣布推出SMFA非對(duì)稱系列表面貼裝瞬態(tài)抑制二極管，這是市場(chǎng)上首款非對(duì)稱瞬態(tài)抑制解決方案，專為保護(hù)碳化硅（SiC）MOSFET柵極免受過壓事件影響而設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的硅MOSFET和IGBT相比，SiC MOSFET的開關(guān)速度更快、效率更高，因此越來越受到歡迎，對(duì)穩(wěn)健柵極保護(hù)的需求也越來越大。SMFA非對(duì)稱系列提供了一種創(chuàng)新的單元件解決方案，在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的同時(shí)顯著提高了電路的可靠性。SMFA非對(duì)稱系列是市場(chǎng)
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