宽禁带半导体(SiC/GaN)

Wide bandgap, (WBG), 半导体与传统半导体有很大的不同,因为它们有更大的带隙. 带隙是指半导体中价带顶部和导带底部之间的能差. 更大的距离允许宽带隙半导体功率器件在更高的电压下工作, temperatures, 和频率.

宽禁带半导体材料如氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)是寻找下一代高效功率变换器开关的理想选择. 然而,每一种材料都具有某些优势. For instance, 碳化硅功率半导体为650V的应用提供了优秀的电压阻塞,并提供了更高的电压.

迈向节能世界的下一个关键步骤的关键在于使用这些新的WBG电力电子材料,以实现更高的电力效率, smaller size, lighter weight, 降低总成本——或者是所有这些.

英飞凌正在提供最广泛的产品和技术组合,包括硅, 碳化硅氮化镓基器件. 作为领先的电源供应商与超过20年的传统 silicon carbide (SiC) and 氮化镓 (甘)技术的发展, mgm集团4688迎合了更智能的需求, 更高效的能源生产, transmission, and consumption. 他们的专家了解需要什么来降低系统的复杂性, 在低、中、高功率系统中,可降低系统成本和规模.

宽禁带半导体有很多优点. For example, 更高的效率, 多亏了基于半导体的宽带隙电子技术, 增加了功率密度,减小了体积和重量,从而降低了整个系统的成本. 

在电力电子中使用宽带隙半导体器件也有助于实现更高的工作开关频率. 当最终功率密度是目标时,这尤为重要. GaN WBG半导体具有低的总栅电荷和低电压阈值约为1.5伏,即使在高频率,门驱动功率限制在毫瓦.

宽带隙半导体产品解决方案

英飞凌为电力电子产品解决方案提供的高效宽带隙半导体器件是革命性的. 我们的创新和革命性技术实现了高性能的宽带隙半导体材料,包括英飞凌的CoolSiC™. 此外,我们的CoolGaN™解决方案在离散和集成电源级.

与硅相比,碳化硅(SiC)具有3电子伏特(eV)宽的带隙和高得多的导热性. SiC基mosfet最适合于高击穿, 在高频率下工作的高功率应用. 与硅相比,碳化硅功率半导体器件的参数如RDS(on) 降低过温. 这使得设计人员可以在更窄的边际或更高的温度下进行宽带隙电力电子设计, 使额外的性能. Based on proven, 高质量的制造体积, 英飞凌的CoolSiC™解决方案结合了革命性的技术和基准的可靠性——为了我们的客户今天和明天的成功. >Learn more

氮化镓具有更高的带隙(3.4电子伏特),电子迁移率大大高于SiC. 与硅(Si)相比, 击穿场是原来的10倍,电子迁移率是原来的2倍. 输出电荷和栅电荷都比Si低十倍, 反向回收费用几乎为零, 高频操作的关键是什么. 氮化镓宽带隙半导体功率器件是现代谐振拓扑中的首选技术,正在实现新的方法, 包括新的拓扑和电流调制.

英飞凌的GaN解决方案基于市场上最稳健和最具性能的概念——增强模式(e-mode)概念, 提供快速的开启和关闭速度. CoolGaN™氮化镓产品专注于高性能和鲁棒性,同时为许多宽禁带半导体应用中的各种系统增加了显著的价值,如 servertelecom无线充电adapter and charger, and audio. CoolGaN™开关易于使用和设计,具有广泛的单通道和双通道组合, 孤立和non-isolated EiceDRIVER™门驱动芯片 from Infineon. Learn more

EiceDRIVER™SiC MOSFET栅极驱动ic非常适合驱动SiC MOSFET, 特别是我们的超快速开关CoolSiC™SiC mosfet. 这些栅极驱动器包含SiC驱动的最重要的关键特性和参数,如紧密传播延迟匹配, 准确输入过滤器, 输出端供电范围宽, 负栅电压能力, 活跃的米勒夹, DESAT保护, 和扩展CMTI能力. >Learn more 

宽禁带半导体器件为各种应用带来了显著的功率效率. 英飞凌的创新产品组合的宽带隙半导体是解决目前最先进的电子产品,用于消费应用的充电器和适配器, EV charging, telecom, SMPS, solar, 以及用于工业应用的电池形成, 以及车载充电和汽车应用的高压到低压DC-DC转换器.

以其优质高效的产品, 英飞凌是全球领先的半导体技术开发和带来强大和创新的市场. 我们极其紧凑和高效的设计可用于最广泛的产品和技术组合的硅(Si), 碳化硅(SiC), 和基于氮化镓(GaN)的器件,为客户的独特应用需求提供最佳的解决方案.

GaN、SiC和Si半导体之间有许多不同之处. First, 氮化镓半导体目前的目标电压范围为80V至650V,并在最高开关频率下提供中等功率. 在最大功率密度下具有很高的效率, 氮化镓和碳化硅半导体的开关损耗都比硅基半导体低.

当谈到氮化镓与氮化镓之间的差异时. 碳化硅电力电子半导体, SiC功率半导体提供优越的栅极氧化物可靠性, 卓越的易用性, 与氮化镓相比,它非常健壮,采用了垂直晶体管的概念, 哪一个是横向晶体管.

GaN和SiC为应用解决方案空间带来了不同的力量. 然而,它们的好处取决于它们的应用. For example, 碳化硅在高温和高压应用中是优越的, 比如大功率串式逆变器. 耐高温能力, 具有较低的温度系数和较高的阻塞电压能力,最能满足应用需求.

在终极功率密度方面,氮化镓是优越的. 这在建筑量非常有限的应用中尤其如此, 例如数据中心的开关模式电源,因为在给定的空间功率水平会增加. In this case, 效率和高开关频率的结合将应用推向一个新的水平,这是其他技术无法达到的.

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