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2023/07/10
碳化硅（SiC）作為第三代寬禁帶半導體材料，相較于硅（Si），具有更大的介電擊穿強度、更快的飽和電子漂移速度和更高的熱導率。這使得碳化硅在功率半導體器件方面表現出高耐壓、高速開關、低導通電壓和高效率等特性，從而降低了能耗并縮小了系統尺寸。特別是在光伏、儲能、充電和電動汽車等高壓大功率應用中，碳化硅材料的優勢得以充分發揮。
納芯微全新推出1200V系列SiC二極管產品，該系列產品專為光伏、儲能、充電等工業場景而設計。其在單相或三相PFC、隔離或非隔離型DC-DC電路中均能展現出卓越的效率特性，完美滿足中高壓系統的需求。
SiC二極管相較于傳統硅基二極管具備明顯優勢
1. 幾乎零反向恢復電流
如下圖所示，SiC二極管的反向恢復電流幾乎為零，明顯優于Si基并且該電流的大小不受正向導通電流、關斷速度（di/dt）和結溫的影響。
2. 提高開關頻率
SiC二極管具備優異的反向恢復特性，可與高頻開關器件配合使用，提高開關頻率，從而減小系統整體的體積和成本。
3. 較低的正向導通電壓
相較于1200V的硅基二極管，SiC二極管采用肖特基結構，具備較低的正向導通電壓。
4. 更好的EMI結果
SiC二極管的較小反向恢復電流能夠帶來更好的EMI性能。
5. 優秀的導熱性能
SiC材料擁有更好的導熱效果，有利于降低結溫，進而提高系統的可靠性。
如下圖所示，納芯微的SiC二極管采用MPS結構設計，與傳統的JBS結構相比，具有顯著優勢。MPS結構中的PN結構在大電流下更容易開啟，通過向高電阻的漂移區注入少數載流子形成電導調節效應，從而顯著降低漂移區的導通電阻。在保持器件正向導通電壓不變的情況下，器件的抗浪涌電流能力得到顯著增強。
納芯微SiC二極管結構設計示意圖
納芯微NPD020N120A SiC二極管在額定電流下的正向導通電壓實測典型值為1.39V，而單次浪涌電流的實測典型值可以達到220A，是正向額定電流的11倍，性能優于行業水平。
這意味著納芯微的SiC二極管具有更低的正向導通電壓，同時在面對瞬態高電流沖擊時，具備更強的抗浪涌能力。這種性能優勢使得納芯微的SiC二極管在高功率應用中表現出色，為系統的可靠性和穩定性提供了重要保障。
納芯微具備完善且嚴格的質量管理體系。為客戶提供最可靠的碳化硅二極管產品，我們在碳化硅芯片的生產過程中實施了嚴格的質量控制措施。每個碳化硅二極管產品都經過100%的靜態電參數測試和100%的抗雪崩能力測試。為了驗證產品的可靠性，我們按照JEDEC標準甚至更嚴格的測試條件進行驗證。例如，在HTRB項目中，我們將電壓耐受能力增加到100%的額定耐壓（對于1200V系列二極管，即使用1200V進行HTRB可靠性實驗）。同時，我們將測試時間從1000小時增加到3000小時等，以確保產品的可靠性。
納芯微始終致力于確保產品質量和可靠性，我們的質量控制措施和嚴格的測試流程旨在提供給客戶最可靠的碳化硅二極管產品。
# SiC MOSFET 發布預告
除了SiC二極管產品外，納芯微也在積極研發和驗證1200V SiC MOSFET產品，并將于近期推出。納芯微的SiC MOSFET產品將經過全面的車規級驗證，以確保完全符合汽車級應用的要求。
