隨著應(yīng)用場景多元化發(fā)展，對(duì)設(shè)備提出了更高的要求，以碳化硅（SiC）、氮化鎵為代表的第三代半導(dǎo)體材料逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化加速放量階段。因其高熱導(dǎo)性、高擊穿電場強(qiáng)度及高電流密度特點(diǎn)，可應(yīng)用于汽車、充電設(shè)備、便攜式電源、通信設(shè)備、機(jī)械臂、飛行器等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。

關(guān)于碳化硅開發(fā)，全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆一直在努力研發(fā)技術(shù)，產(chǎn)品不斷推陳出新。在2023年媒體交流會(huì)上，羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司市場宣傳課高級(jí)經(jīng)理張嘉煜和羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心副總經(jīng)理周勁分別介紹了羅姆公司最新動(dòng)態(tài)以及碳化硅功率器件的相關(guān)技術(shù)。

羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司市場宣傳課高級(jí)經(jīng)理張嘉煜表示，羅姆擁有世界先進(jìn)的碳化硅及氮化鎵技術(shù)，打造了高效處理電力的功率半導(dǎo)體器件，面向汽車、工業(yè)設(shè)備等應(yīng)用場景當(dāng)中。

羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心副總經(jīng)理周勁，羅姆有著20多年的歷史，時(shí)間節(jié)點(diǎn)從2000年開始研發(fā)碳化硅產(chǎn)品，在2010年在全球首家進(jìn)行碳化硅SBD和MOSFET的量產(chǎn)，之后在2021年發(fā)布了第4代的溝槽SiC MOSFET，2023年實(shí)現(xiàn)8英寸碳化硅襯底的量產(chǎn)，陸續(xù)會(huì)推出牽引功率模塊的產(chǎn)品。

據(jù)介紹，羅姆第4代SiC MOSFET利用羅姆自有設(shè)計(jì)技術(shù)，進(jìn)一步改進(jìn)了雙溝槽結(jié)構(gòu)，從而改善了上述權(quán)衡關(guān)系，與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，在不犧牲短路耐受時(shí)間的前提下，成功將導(dǎo)通電阻降低約40%，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)更低的導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)電壓。核心有三大優(yōu)勢(shì)，即低損耗、使用簡單和高可靠性。

• 低損耗：第4代新產(chǎn)品對(duì)比羅姆的第3代產(chǎn)品，通過降低40%導(dǎo)通阻抗，同樣尺寸芯片，第3代大約是30毫歐，第4代能夠?qū)崿F(xiàn)18毫歐的導(dǎo)通阻抗降低，導(dǎo)通損耗會(huì)同樣降低40%；

• 使用簡便：第3代產(chǎn)品15V驅(qū)動(dòng)和18V驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)通阻抗差是30%，也就是說用15V IGBT通用電壓驅(qū)動(dòng)不能實(shí)現(xiàn)SiC MOSFET的理想狀態(tài)，第4代產(chǎn)品可以在15V情況下滿足一般狀態(tài)的碳化硅全負(fù)載驅(qū)動(dòng)；
• 高可靠性：采用獨(dú)特的器件結(jié)構(gòu)突破了RonA與短路耐受時(shí)間（SCWT）的折中限制，實(shí)現(xiàn)了比同類產(chǎn)品更高的短路耐受時(shí)間。降低RonA后，通常飽和電流會(huì)上升，短路時(shí)的峰值電流也會(huì)上升，短路耐量時(shí)間變短，羅姆第4代產(chǎn)品在降低RonA的同時(shí)使飽和電流下降，短路時(shí)的峰值電流較低，成功延長了短路耐受時(shí)間。

當(dāng)前，羅姆第4代SiC MOSFET的應(yīng)用包括電動(dòng)汽車主機(jī)逆變器、車載充電器、充電樁、光伏逆變器、數(shù)據(jù)中心、基站等高電壓和大容量場景，有助于提高電力轉(zhuǎn)換效率，使設(shè)備更加節(jié)能。

小結(jié)：羅姆一直在不斷提升碳化硅元器件的性能，并以晶圓、芯片、分立產(chǎn)品和模塊等豐富的供應(yīng)形式投放市場，擴(kuò)大產(chǎn)能持續(xù)推動(dòng)賦能汽車等行業(yè)的低碳技術(shù)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。與此同時(shí)，羅姆會(huì)提供基礎(chǔ)的應(yīng)用知識(shí)、Spice模型、應(yīng)用筆記、在線仿真及PCB設(shè)計(jì)支持等，以助力產(chǎn)品開發(fā)，繁榮生態(tài)！