全碳化硅(SiC)模块技术

1 前言

功率模块愈益广泛适用于需要有效进行电力变换的领域，例如，近年来引人注目的太阳能光伏发电和风力发电等可再生能源领域，以及混合式汽车及电动汽车等车载领域。

作为功率半导体主力的硅器件，正在接近性能的极限。而作为一种新型宽禁带半导体材料，碳化硅因其出色的物理及电特性，正越来越受到产业界的广泛关注。SiC电力电子器件的重要优势在于具有更高的击穿电场强度(2~4×106V/cm)，其最高结温可达600℃等。由于这一半导体器件的高耐压、低损耗、可高频高温操作的优越特性，突破了硅基功率半导体器件电压（数KV）和温度(＜150℃)所导致的严重局限性。随着SiC材料技术的进步，各种SiC电力电子器件被研发出来。SiC功率器件又可分为SiC-MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）与SiC-SBD（肖特基势垒二极管）。本文，将对可最大限度发挥SiC-MOSFET和SiC-SBD等此类SiC器件所具性能的全SiC模块技术予以介绍。