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《寬禁帶半導(dǎo)體SiC功率器件發(fā)展現(xiàn)狀及展望》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第2期Vo.l4No.22009年4月JournalofCAEITApr.2009元器件專題寬禁帶半導(dǎo)體SiC功率器件發(fā)展現(xiàn)狀及展望張波,鄧小川,張有潤,李肇基(電子科技大學(xué)電子薄膜與集成器件國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都610054)摘要:碳化硅(SiC)是第三代半導(dǎo)體材料的典型代表,也是目前晶體生長技術(shù)和器件制造水平最成熟、應(yīng)用最廣泛的寬禁帶半導(dǎo)體材料之一,是高溫、高頻、抗輻照、大功率應(yīng)用場合下極為理想的半導(dǎo)體材料。文章結(jié)合美國國防先進(jìn)研究計(jì)劃局DARPA的高功率電子器件應(yīng)用寬禁帶技術(shù)HPE項(xiàng)目的發(fā)展,介紹了SiC功率器件的最新進(jìn)展及其面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展前景。同時(shí)對我國
2、寬禁帶半導(dǎo)體SiC器件的研究現(xiàn)狀及未來的發(fā)展方向做了概述與展望。關(guān)鍵詞:寬禁帶半導(dǎo)體;碳化硅;功率器件中圖分類號:TN31;TN387文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-5692(2009)02-111-08RecentDevelopmentandFuturePerspectiveofSiliconCarbidePowerDevices)))OpportunityandChallengeZHANGBo,DENGXiao-chuan,ZHANGYou-run,LIZhao-ji(StatekeyLaboratoryofElectronicThinFilmsandIn
3、tegratedDevices,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu610054,China)Abstract:Siliconcarbide(SiC)isatypicalmaterialforthe3rdgenerationsemiconductor.Itisalsooneofthemostwidely-usedandthebesttypesofmaterialfortheproductionofwideband-gapsemiconduc-tors,largelyduetoadvan
4、cementincrystalgrowthtechnology,andthematerialpshightoleranceintermsoftemperature,frequency,radioactivity,andpoweroutpu.tThelatestdevelopmentinSiCpowerdevice,thechallengesandthefutureperspectivesinvolved,andrelatesthedescriptiontotheresearchinthestate-o-fthe-artDARPAWideBand-gapSemic
5、onductorTechnology(WBST)andtheHighPowerElec-tronics(HPE)programarealldescribedinthispaper.RecentadvancesandthefutureperspectiveofSiCdevicesinChinaarealsoaddressed.Keywords:widebandgap;siliconcarbide;powerdevices[1,2]高壓、高溫、抗輻照電子器件。由于SiC功率器0引言件可顯著降低電子設(shè)備的能耗,因此SiC功率器件也被譽(yù)為帶動/新能源革命0的/綠色能源0
6、器件。新型半導(dǎo)體材料和器件的研究與突破,常常導(dǎo)致新的技術(shù)革命和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。以碳化硅1美國HPE計(jì)劃相關(guān)進(jìn)展(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料,是繼以硅和砷化鎵為代表的第一代、第二代半導(dǎo)體從20世紀(jì)90年代起,美國國防部(DOD,depar-t材料之后迅速發(fā)展起來的新型半導(dǎo)體材料。SiC半mentofdefense)就開始支持SiC功率器件研究,SiC導(dǎo)體材料具有寬帶隙、高飽和漂移速度、高熱導(dǎo)率、功率器件樣品相繼問世。1992年,美國北卡州立大學(xué)高臨界擊穿電場等突出優(yōu)點(diǎn),特別適合制作大功率、功率半導(dǎo)體研究中心在全世界首次研制成功阻斷電壓收稿日
7、期:2009-02-04修訂日期:2009-03-191122009年第2期[3]400V的6H-SiCSBD(肖特基勢壘二極管)。2001裝技術(shù);集成SiC功率器件模塊的2.7MVA固態(tài)功年,SiCSBD開始商業(yè)化,如美國Semisouth公司研制率變電站(SSPS,solidstatepowersubstation)技術(shù)。的100A、600V、300e工作的SiCSBD器件已應(yīng)用于美國空軍多電飛機(jī)(MEA,moreelectricaircraft)。SiCSBD構(gòu)成的功率轉(zhuǎn)換模塊可廣泛應(yīng)用于高壓、高溫、強(qiáng)輻照等惡劣條件下工作的艦艇、飛機(jī)、火炮等軍事設(shè)備的功率
8、電子系統(tǒng)領(lǐng)域,以及混合動
