3300V碳化硅肖特基二极管及混合功率模块研制

发布时间：2018-05-07 12:38

  本文选题：H-SiC + 肖特基势垒二极管　； 参考：《半导体技术》2017年03期

【摘要】：基于数值仿真结果,采用结势垒肖特基(JBS)结构和多重场限环终端结构实现了3 300 V/50 A 4H-Si C肖特基二极管(SBD),所用4H-Si C外延材料厚度为35μm、n型掺杂浓度为2×1015cm-3。二极管芯片面积为49 mm2,正向电压2.2 V下电流达到50 A,比导通电阻13.7 mΩ·cm2;反偏条件下器件的雪崩击穿电压为4 600 V。基于这种3 300 V/50 A 4H-Si C肖特基二极管,研制出3 300 V/600 A混合功率模块,该模块包含24只3 300 V/50 A Si IGBT与12只3 300 V/50 A 4H-Si C肖特基二极管,Si C肖特基二极管为模块的续流二极管。模块的动态测试结果为:反向恢复峰值电流为33.75 A,反向恢复电荷为0.807μC,反向恢复时间为41 ns。与传统的Si基IGBT模块相比,该混合功率模块显著降低了器件开关过程中的能量损耗。
[Abstract]:Based on the numerical simulation results, the 3300 V/50 A 4H-Si C Schottky diode (SBD) is realized by the structure of the junction barrier Schottky (JBS) and the multiple field limit ring terminal structure. The thickness of the 4H-Si C epitaxial material is 35 u m, the N doping concentration is 2 * 1015cm-3. diode chip area is 49 mm2, the forward voltage is 2.2 and the current is 50, and the resistance 13 is 13. .7 m Omega cm2, the avalanche breakdown voltage of the device is 4600 V. based on this 3300 V/50 A 4H-Si C Schottky diode, and has developed a 3300 V/600 A hybrid power module. This module contains 24 3300 V/50 A and 12 3300 Schottky Schottky diodes. The dynamic test results of the block are as follows: the peak current of the reverse recovery is 33.75 A, the reverse recovery charge is 0.807 Mu and the reverse recovery time is 41 ns., compared with the traditional Si based IGBT module. The hybrid power module significantly reduces the energy loss during the switch process.

【作者单位】： 中国电子科技集团公司第十三研究所;
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2014AA052401)
【分类号】：TN304.24;TN311.7

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