從簡單的二極管起步實現(xiàn)實用化
碳化硅功率元器件的開發(fā)在分為二極管和晶體管2個階段進行。二極管的結構較為簡單,易于制造。首先公布產(chǎn)品的是德國英飛凌科技公司(Infineon Technologies),時間為2001年。如今在日本國內,有三菱電機、羅姆等7家企業(yè)涉足該領域,包括海外在內,目前有10多家企業(yè)進入了該領域,已經(jīng)推出多種產(chǎn)品(表1)。
另一方面,晶體管仍處于開發(fā)階段。雖然有企業(yè)宣布已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)品化,但似乎僅能用于部分用途。最大的問題在于其結構較為復雜,難以生產(chǎn),以及成本較高。
據(jù)稱,僅將利用硅半導體制造的逆變器的二極管部分改為碳化硅,即可使能量損失削減15~30%。不光是二極管,如果將晶體管也改為碳化硅,損失可降低到50%以下。根據(jù)具體用途,有時會取得更好的效果。
例如,羅姆從今年開始生產(chǎn)的碳化硅功率模塊,其二極管和晶體管均使用了碳化硅,該公司稱,與原先使用硅的產(chǎn)品相比,可使電力損耗削減85%左右(圖6)。
碳化硅功率元器件的開發(fā)在分為二極管和晶體管2個階段進行。二極管的結構較為簡單,易于制造。首先公布產(chǎn)品的是德國英飛凌科技公司(Infineon Technologies),時間為2001年。如今在日本國內,有三菱電機、羅姆等7家企業(yè)涉足該領域,包括海外在內,目前有10多家企業(yè)進入了該領域,已經(jīng)推出多種產(chǎn)品(表1)。
![]() |
表1 從事碳化硅功率元件或功率元件碳化硅基板業(yè)務的主要企業(yè) |
另一方面,晶體管仍處于開發(fā)階段。雖然有企業(yè)宣布已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)品化,但似乎僅能用于部分用途。最大的問題在于其結構較為復雜,難以生產(chǎn),以及成本較高。
據(jù)稱,僅將利用硅半導體制造的逆變器的二極管部分改為碳化硅,即可使能量損失削減15~30%。不光是二極管,如果將晶體管也改為碳化硅,損失可降低到50%以下。根據(jù)具體用途,有時會取得更好的效果。
例如,羅姆從今年開始生產(chǎn)的碳化硅功率模塊,其二極管和晶體管均使用了碳化硅,該公司稱,與原先使用硅的產(chǎn)品相比,可使電力損耗削減85%左右(圖6)。
![]() |
圖6 羅姆開發(fā)及開始量產(chǎn)的全碳化硅功率模塊 |