半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊：2022年9月26日，碳化硅功能材料和功率器件研發(fā)廠商北京世紀(jì)金光半導(dǎo)體（以下簡稱“世紀(jì)金光”）推出新款SiC 功率器件——第二代1200V 80mΩ SiC MOSFET的器件CGE2M120080，該系列具有更低導(dǎo)通電阻，高開關(guān)速度，低開關(guān)損耗等特性，主要用于開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)汽車OBC、充電樁、光伏逆變等領(lǐng)域。
新品:世紀(jì)金光第二代1200V SiC MOSFET器件【CGE2M120080】
表1 CGE2M120080 SiC MOSFET器件主要規(guī)格參數(shù)
新產(chǎn)品單位面積導(dǎo)通電阻RDS(on)相對于上一代產(chǎn)品下降了大約53%，柵總電荷量下降52%，使“漏源導(dǎo)通電阻×柵漏電荷（RDS(on)×Qgd）”降低了大約78%，有效提升開關(guān)速度，從而使開關(guān)損耗減小超過20%，整體性能表現(xiàn)居先進(jìn)水平。
此產(chǎn)品為世紀(jì)金光第二代MOSFET平臺下首款產(chǎn)品，我們后續(xù)將繼續(xù)擴(kuò)展SiC MOSFET功率器件產(chǎn)品線，開發(fā)更多電壓電流規(guī)格的產(chǎn)品，提升器件性能、降低開關(guān)損耗，提升設(shè)備效率，持續(xù)地為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
產(chǎn)品特點(diǎn)
01.顯著改善導(dǎo)通電阻和RDS(on)*Qgd （FOM）
與第一代產(chǎn)品相比，通過溝道及JFET優(yōu)化技術(shù)，單位面積導(dǎo)通電阻RDS(on)降低了大約53%，主要應(yīng)用電流比導(dǎo)通電阻均達(dá)到3.5mΩ·cm2以下；RDS(on)*Qgd下降78%，約為1500 mΩ·nC；柵總電荷量下降52%，低至54.5nC，為實(shí)現(xiàn)更高速應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
圖1 新一代產(chǎn)品導(dǎo)通電阻和FOM對比圖
圖2 RDS(on)-ID曲線圖 圖3 柵總電荷曲線圖
02.開關(guān)時(shí)間減小，速度提升
第一代和第二代SiC MOSFET開關(guān)曲線如下。第二代產(chǎn)品開關(guān)時(shí)間減小，從而使開關(guān)損耗減小超過20%。
圖4 新品開通/關(guān)斷延遲時(shí)間對比圖
03.溫度穩(wěn)定性提高，降低散熱壓力
第二代SiC MOSFET器件，改進(jìn)設(shè)計(jì)工藝，優(yōu)化器件封裝，在溫度穩(wěn)定性方面，尤其是高溫狀態(tài)下，器件參數(shù)變化更小。有效降低應(yīng)用中熱設(shè)計(jì)難度，減輕散熱壓力。
圖5 導(dǎo)通電阻隨溫度變化曲線
04.體二極管導(dǎo)通壓降下降，續(xù)流能力增強(qiáng)
采用二極管增強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效降低體二極管導(dǎo)通壓降，較前一代導(dǎo)通壓降下降超過1V。感性負(fù)載下提供更強(qiáng)的電流續(xù)流能力，有效降低能量損耗，提高系統(tǒng)能量利用率。
圖6 不同柵極電壓下導(dǎo)通壓降隨電流變化曲線
應(yīng)用領(lǐng)域
?開關(guān)電源（服務(wù)器電源、通信電源等）
?光伏逆變器
?電動(dòng)汽車OBC
?開關(guān)電源（服務(wù)器電源、通信電源等）
?充電樁
關(guān)于北京世紀(jì)金光半導(dǎo)體有限公司
世紀(jì)金光是一家貫通碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合半導(dǎo)體企業(yè)，是致力于第三代半導(dǎo)體功能材料和功率器件研發(fā)與生產(chǎn)的國家級高新技術(shù)企業(yè)。其前身為中原半導(dǎo)體研究所，始建于1970年，至今有50年歷史積淀。公司以“自主創(chuàng)新”為己任，專注于戰(zhàn)略新興半導(dǎo)體的研發(fā)與生產(chǎn)，經(jīng)過多年的發(fā)展，已創(chuàng)新性的解決了高純碳化硅粉料提純技術(shù)、6英寸碳化硅單晶制備技術(shù)、高壓低導(dǎo)通電阻碳化硅SBD、MOSFET結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)技術(shù)等。目前已完成從碳化硅功能材料生長、功率元器件和模塊制備、行業(yè)應(yīng)用開發(fā)和解決方案提供等關(guān)鍵領(lǐng)域的全面布局。
“世紀(jì)金光”碳化硅6英寸單晶已量產(chǎn)；功率器件和模塊制備已覆蓋額定電壓650-1700V、額定電流5-100A的碳化硅肖特基二極管（SBD），額定電壓650-1200V、額定電流20-100A的金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET），50-600A的全橋、半橋混合功率模塊及全碳化硅功率模塊等。在終端應(yīng)用方面，世紀(jì)金光碳化硅功率器件已經(jīng)成熟應(yīng)用于電源PFC、充電樁充電模組、光伏逆變器、特種電源等領(lǐng)域；基于碳化硅技術(shù)的新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)已經(jīng)獲得重要進(jìn)展。
“世紀(jì)金光”始終以市場需求為導(dǎo)向，注重自主創(chuàng)新、源頭創(chuàng)新，加強(qiáng)科技人才的引進(jìn)與培養(yǎng)，積累了豐富的科研成果和雄厚的研發(fā)力量，為第三代半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。公司自成立以來，轉(zhuǎn)接和直接承擔(dān)國家科研任務(wù)80多項(xiàng)，其中12項(xiàng)成果處于國內(nèi)同類技術(shù)領(lǐng)先水平，5項(xiàng)成果達(dá)到國際先進(jìn)水平，取得國家專利超百項(xiàng)。
