CLMOS,氮化镓、碳化硅、砷化镓这四种半导体如何区分,经常把他们四种搞混,他们之间有哪些异同点?分别适合于哪些场合?有些应用需要高压大电流、低内阻、低温升;甚至有些应用需要高频、高压、大电流、低内阻、低温升、低开启电压同时满足。分别如何选型呢?
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CLMOS是什么?SJ-MOS还是LDMOS?
一般来讲砷化镓的耐压很低,工作频率极高,用于射频通信方面,基本不用于电力电子领域。
硅MOS很常见,从低频到高频都有,从低压到高压也都有,技术成熟,成本低,用作功率开关管时,低压情况下,工作频率能到几百KHz,甚至更高。但是高压情况下(600V以上),受制于击穿电压和导通电阻之间的矛盾,很难再高击穿电压的情况下实现较低的Ron,这个时候会出现另一种硅功率器件-IGBT,适合高压大电流应用。
至于SIC,材料的击穿电压更高,所以漂移区更短,可以在高击穿电压的基础上实现较小的Ron,所以很适合高压应用,性能比IGBT更好(主要是开关损耗更低,开关频率更高),同时SIC的散热比较好,是高压大功率应用的理想器件,但是成本较高。
GaN也属于第三代半导体,寄生电容更小,开关损耗小,特别适合高频工作,目前硅基GaN由于外延层厚度限制,一般击穿电压很难做到900V以上,很适合900V以下追求高工作频率高效率高功率密度的应用。需要注意,氮化镓目前有cascode和P-GaN两种继续路线实现常关型器件,P-GaN的驱动要求很高,同时高温的退化和可靠性存在问题。这两年蓝宝石衬底的GaN逐渐开始出现,由于蓝宝石的绝缘性,能够实现1700V甚至3300V的高压器件,同时寄生电容极低,未来或许在高压领域与SIC存在一定竞争关系。
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