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常见的几种功率半导体器件及功率半导体器件洗濯

常见的几种功率半导体器件

1、MCT  MOS控制晶闸管

MCT是一种新型MOS与双极复合型器件 。MCT是将MOSFET的高阻抗、低驱动下MCT的功率、快开关速率的特征与晶闸管的高压、大电流特型连系在一起,形成大功率、高压、快速全控型器件 。实质上MCT是一个MOS门极控制的晶闸管 。它可在门极上加一窄脉冲使其导通或关断,它由无数单胞并联而成 。

它与GTR,MOSFET,IGBT,GTO等器件相比,有如下优点:
(1)电压高、电流容量大,阻断电压已达3000V,峰值电流达1000A,最大可关断电流密度为6000kA/m2;
(2)通态压降小、消耗小,通态压降约为11V;
(3)极高的dv/dt和di/dt耐量,dv/dt已达20kV/s,di/dt为2kA/s;
(4)开关速率快,开关消耗小,开通时间约200ns,1000V器件可在2s内关断 。
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2、IGCT

IGCT是在晶闸管手艺的基础上连系IGBT和GTO等手艺开发的新型器件,适用于高压大容量变频系统中,是一种用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体器件 。


IGCT是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起,再与其门极驱动器在外围以低电感方法毗连,连系了晶体管的稳固关断能力和晶闸管低通态消耗的优点 。在导通阶段施展晶闸管的性能,关断阶段泛起晶体管的特征 。IGCT芯片在不串不并的情形下,二电平逆变器功率0.5~3MW,三电平逆变器1~6MW;若反向二极管疏散,不与IGCT集成在一起,二电平逆变器功率可扩至4/5MW,三电平扩至9MW 。


3、IEGT 电子注入增强栅晶体管

IEGT是耐压达4kV以上的IGBT系列电力电子器件,通过接纳增强注入的结构实现了低通态电压,使大容量电力电子器件取得了奔腾性的生长 。IEGT具有作为MOS系列电力电子器件的潜在生长远景,具有低消耗、高速行动、高耐压、有源栅驱动智能化等特点,以及接纳沟槽结构和多芯片并联而自均流的特征,使其在进一步扩大电流容量方面颇具潜力 。

4、IPEM 集成电力电子?

IPEM是将电力电子装置的诸多器件集成在一起的? 。IPEM实现了电力电子手艺的智能化和?榛,大大降低了电路接线电感、系统噪声和寄生振荡,提高了系统效率及可靠性 。

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5、PEBB

电力电子积木PEBB(Power Electric Building Block)是在IPEM的基础上生长起来的可处置惩罚电能集成的器件或? 。虽然它看起来很像功率半导体?,但PEBB除了包括功率半导体器件外,还包括门极驱动电路、电平转换、传感器、;さ缏贰⒌缭春臀拊雌骷 。多个PEBB?橐黄鹗虑榭梢酝瓿傻缪棺弧⒛芰康闹婧妥弧⒁蹩蛊ヅ涞认低臣豆π,PEBB最主要的特点就是其通用性 。

6、超大功率晶闸管

晶闸管(SCR)自问世以来,其功率容量提高了近3000倍 。现在许多国家已能稳固生产8kV/4kA的晶闸管 。日本现在已投产8kV/4kA和6kV/6kA的光触发晶闸管(LTT),美国和欧洲主要生产电触发晶闸管 。预计在以后若干年内,晶闸管仍将在高电压、大电流应用场合获得继续生长 。

7、脉冲功率闭合开关晶闸管

该器件特殊适用于传送极强的峰值功率(数MW)、极短的一连时间(数ns)的放电闭合开关应用场合,如:激光器、高强度照明、放电燃烧、电磁发射器和雷达调制器等 。该器件能在数kV的高压下快速开通,不需要放电电极,具有很长的使用寿命,体积小、价钱较量低,可望取代现在尚在应用的高压离子闸流管、引燃管、火花间隙开关或真空开关等 。

8、新型GTO器件-集成门极换流晶闸管

目今已有两种通例GTO的替换品:高功率的IGBT?椤⑿滦虶TO派生器件-集成门极换流IGCT晶闸管 。

9、高功率沟槽栅结构IGBT?

当今高功率IGBT?橹械腎GBT元胞通常多接纳沟槽栅结构IGBT 。与平面栅结构相比,沟槽栅结构通常接纳1μm加工精度,从而大大提高了元胞密度 。

10、电子注入增强栅晶体管IEGT

与IGBT一样,它也分平面栅和沟槽栅两种结构,前者的产品即将问世,后者尚在研制中 。IEGT兼有IGBT和GTO两者的某些优点:低的饱和压降,宽的清静事情区(吸收回路容量仅为GTO的1/10左右),低的栅极驱动功率(比GTO低2个数目级)和较高的事情频率 。加之该器件接纳了平板压接式电极引出结构,可望有较高的可靠性 。

11、MOS门控晶闸管

MOS门极控制晶闸管充分地使用晶闸管优异的通态特征、优良的开通和关断特征,可望具有优良的自关断动态特征、很是低的通态电压降和耐高压,成为未来在电力装置和电力系统中有生长前途的高压大功率器件 。

12、砷化镓二极管

与硅快恢复二极管相比,这种新型二极管的显著特点是:反向泄电流随温度转变小、开关消耗低、反向恢复特征好 。

13、碳化硅与碳化硅(SiC)功率器件

在用新型半导体质料制成的功率器件中,最有希望的是碳化硅(SiC)功率器件 。它的性能指标比砷化镓器件还要高一个数目级,碳化硅与其他半导体质料相比,具有下列优异的物理特点:高的禁带宽度,高的饱和电子漂移速率,高的击穿强度,低的介电常数和高的热导率 。并且,SiC器件的开关时间可达10nS量级,并具有十分优越的FBSOA 。

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功率半导体器件洗濯:

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