世紀金光第二代1200V SiC MOSFET器件【CGE2M120080】

北京世紀金光半導體（以下簡稱“世紀金光”）是一家專注于碳化硅功能材料和功率器件研發(fā)與生產(chǎn)的國家級高新技術(shù)公司，深耕第三代半導體產(chǎn)業(yè)15年。2022年9月26日，世紀金光推出新款SiC 功率器件——第二代1200V 80mΩ SiC MOSFET的器件CGE2M120080，該系列具有更低導通電阻，高開關速度，低開關損耗等特性，主要用于開關電源、電機驅(qū)動器、電動汽車OBC、充電樁、光伏逆變等領域。

表1 CGE2M120080 SiC MOSFET器件主要規(guī)格參數(shù)

新產(chǎn)品單位面積導通電阻R_DS(ON)相對于上一代產(chǎn)品下降了大約53%，柵總電荷量下降52%，使“漏源導通電阻×柵漏電荷（R_DS(ON)×Q_gd）”降低了大約78%，有效提升開關速度，從而使開關損耗減小超過20%，整體性能表現(xiàn)居先進水平。

此產(chǎn)品為世紀金光第二代MOSFET平臺下首款產(chǎn)品，我們后續(xù)將繼續(xù)擴展SiC MOSFET功率器件產(chǎn)品線，開發(fā)更多電壓電流規(guī)格的產(chǎn)品，提升器件性能、降低開關損耗，提升設備效率，持續(xù)地為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

1、顯著改善導通電阻和R_DS(on)*Q_gd （FOM）

與第一代產(chǎn)品相比，通過溝道及JFET優(yōu)化技術(shù)，單位面積導通電阻R_DS(on)降低了大約53%，主要應用電流比導通電阻均達到3.5mΩ·cm²以下； R_DS(on)*Q_gd下降78%，約為1500 mΩ·nC；柵總電荷量下降52%，低至54.5nC，為實現(xiàn)更高速應用奠定基礎。

圖1新一代產(chǎn)品導通電阻和FOM對比圖

圖2 R_DS(on)-I_D曲線圖                              圖3 柵總電荷曲線圖   

2、開關時間減小，速度提升

第一代和第二代SiC MOSFET開關曲線如下。第二代產(chǎn)品開關時間減小，從而使開關損耗減小超過20%。

圖4 新一代產(chǎn)品開通/關斷延遲時間對比圖 

       3、溫度穩(wěn)定性提高，降低散熱壓力

       第二代SiC MOSFET器件，改進設計工藝，優(yōu)化器件封裝，在溫度穩(wěn)定性方面，尤其是高溫狀態(tài)下，器件參數(shù)變化更小。有效降低應用中熱設計難度，減輕散熱壓力。

圖5 導通電阻隨溫度變化曲線

        4、體二極管導通壓降下降，續(xù)流能力增強

采用二極管增強結(jié)構(gòu)設計，有效降低體二極管導通壓降，較前一代導通壓降下降超過1V。感性負載下提供更強的電流續(xù)流能力，有效降低能量損耗，提高系統(tǒng)能量利用率。

圖6 不同柵極電壓下導通壓降隨電流變化曲線