港华半导体
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Ganghua Semiconductor
新闻动态 / NEWS INFORMATION
探讨车规级功率半导体的技术及应用前景
来源:港华电力半导体 | 作者:港华 | 发布时间: 2019-05-11 | 448 次浏览 | 分享到:
芯片是工业的“粮食”,是支持整个社会发展和经济发展的基础性核心产业,是国民经济的命脉。功率半导体作为能源物联网的“CPU”,是弱电控制与强电运行的桥梁,能够实现能源的传输、转换与控制。功率半导体具有独特的结构、机理和制造工艺,融合了越来越多的微电子制造工艺,与我们日常生活碰到的集成电路芯片有所差别。

1、功率半导体材料技术演变
功率半导体器件离不开材料的支撑。半导体材料从40年代起到现在,主要经历了三代:第一代是元素半导体,主要材料为锗(Ge)、硅(Si);第二代是化合物半导体,主要材料为砷化镓(GaAs)、硫化锡(InP);第三代为宽禁带半导体,主要材料为碳化硅(SiC)、氮化嫁(GaN),其拥有更宽的禁带、更高的临界击穿电场、更高的热导率,因此特别适合高压、高温和高频应用。第二代化合物半导体主要用在微波射频方面,大功率半导体用的材料主要是第一代和第三代。

      2、功率半导体技术演变
功率半导体器件自40年代在美国发明以来,其技术演变也经历了三代:第一代包括锗管、硅二极管和晶闸管,以硅基晶闸管为代表,主要特征是半控性,只能控制导通,不能自主关断;第二代主要以硅材料为主,包括MOSFET、GTO、IGBT和IGCT,最主要特点是不仅可以控制开通,而且有自主关断能力,可以实现自由开关,且频率更高;第三代半导体,以宽禁带材料为主,包括SiC、GaN材料等,SiC材料和器件虽然上世纪八十年代就开始有研究,但真正的快速发展还是在2000年以后,目前虽有SiC SBD和MOSFET产品,但技术尚未成熟。