g*********n
发帖数: 808 | 1 用宽能带半导体(SiC, GaN,ZnO)做集成电路(CPU,GPU)， 和硅基半导体比是省电， 还
是费电？ |
B****S
发帖数: 597 | 2 给个用宽禁带的理由?
电压高的话功耗更大.
性能不会比硅好多少,但是成本大很多.
【在 g*********n 的大作中提到】
: 用宽能带半导体(SiC, GaN,ZnO)做集成电路(CPU,GPU)， 和硅基半导体比是省电， 还
: 是费电？
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a***e
发帖数: 27968 | 3 宽禁带关键是高电压高功率应用
【在 g*********n 的大作中提到】
: 用宽能带半导体(SiC, GaN,ZnO)做集成电路(CPU,GPU)， 和硅基半导体比是省电， 还
: 是费电？
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g*********n
发帖数: 808 | 4 http://china.nikkeibp.com.cn/news/semi/66256-20130603.html
【日经BP社报道】GeneSiC Semicondutor公司开发出了耐压高达10kV左右的SiC
双极晶体管（BJT），并在功率半导体国际会议“ISPSD 2013”（2013年5月26～30日在
日本石川县金泽市举行，由日本电气学会主办）上发表了演讲（演讲序号：6-1）。该
公司制作出了芯片尺寸分别为3.65mm见方和7.3mm见方的两种SiC BJT，前者的导通电阻
为110mΩcm2、电流放大率为78，后者的导通电阻为143mΩcm2、电流放大率为75。
在演讲中，GeneSiC比较了该公司的SiC BJT与ABB公司耐压为6.5kV的Si IGBT的
开关损耗。在SiC BJT的集电极电流为8A、Si IGBT集电极电流为10A的条件下，二者的
开关损耗的比较结果为：导通时SiC BJT的损耗为4.2mJ，约为Si IGBT（80mJ）的1/19
；关断时SiC BJT的损耗为1.6mJ，约为Si IGBT（40mJ）的1/25。（记者：根津 祯，《
日经电子》）
http://china.nikkeibp.com.cn/news/semi/61308-20120601.html
【日经BP社报道】“功率半导体”多被用于转换器及逆变器等电力转换器进行电力控制
。目前，功率半导体材料正迎来材料更新换代，这些新材料就是SiC（碳化硅）和GaN（
氮化镓），二者的物理特性均优于现在使用的Si（硅），作为“节能王牌”受到了电力
公司、汽车厂商和电子厂商等的极大期待。将Si换成GaN或SiC等化合物半导体，可大幅
提高产品效率并缩小尺寸，这是Si功率半导体元件（以下简称功率元件）无法实现的。
目前，很多领域都将Si二极管、MOSFET及IGBT（绝缘栅双极晶体管）等晶体管用作
功率元件，比如供电系统、电力机车、混合动力汽车、工厂内的生产设备、光伏发电系
统的功率调节器、空调等白色家电、服务器及个人电脑等。这些领域利用的功率元件的
材料也许不久就将被GaN和SiC所替代。
例如，SiC已开始用于铁路车辆用马达的逆变器装置以及空调等。
电能损失可降低50％以上
利用以GaN和SiC为材料的功率元件之所以能降低电能损失，是因为可以降低导通时
的损失和开关损失。比如，逆变器采用二极管和晶体管作为功率元件，仅将二极管材料
由Si换成SiC，逆变器的电能损失就可以降低15～30％左右，如果晶体管材料也换成SiC
，则电能损失可降低一半以上。
有助于产品实现小型化
电能损失降低，发热量就会相应减少，因此可实现电力转换器的小型化。利用GaN
和SiC制作的功率元件具备两个能使电力转换器实现小型化的特性：可进行高速开关动
作和耐热性较高。
GaN和SiC功率元件能以Si功率元件数倍的速度进行开关。开关频率越高，电感器等
构成电力转换器的部件就越容易实现小型化。
耐热性方面，Si功率元件在200℃就达到了极限，而GaN和SiC功率元件均能在温度
更高的环境下工作，这样就可以缩小或者省去电力转换器的冷却机构。
这些优点源于GaN和SiC具备的物理特性。与Si相比，二者均具备击穿电压高、带隙
宽、导热率高、电子饱和速率高、载流子迁移率高等特点。（未完待续，记者：根津
祯，《日经电子》）
导通电阻降至1/20以下
SiC制SBD的普及出现曙光，而SiC制MOSFET的开发焦点则是如何发挥SiC的出色材料
特性。其中，为减少导通时的损失而降低导通电阻的研发正在推进之中。目标是将导通
电阻降至Si制功率元件的1/10以下。
罗姆2011年12月发布了实现这一目标的沟道型MOSFET。通过减小通道电阻及基板电
阻，降低了导通电阻，从而在耐压600V下实现了0.79mΩcm2的导通电阻，在耐压1200V
下实现了1.41mΩcm2（图1）。据该公司介绍，与原来的硅制MOSFET相比，导通电阻不
到1/20，与已量产的SiC制MOSFET相比也不到1/7。 |
g*********n
发帖数: 808 | 5 为什么低电压高频率应用， 宽禁带半导体就不行？
【在 a***e 的大作中提到】
: 宽禁带关键是高电压高功率应用
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w********o
发帖数: 10088 | 6 GaAs也是宽禁带
【在 g*********n 的大作中提到】
: 为什么低电压高频率应用， 宽禁带半导体就不行？
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B****S
发帖数: 597 | 7 你频率能提高多少？
Si的FET的fT都接近1THz了，iii-v的宽禁带的没有超过这个的。
【在 g*********n 的大作中提到】
: 为什么低电压高频率应用， 宽禁带半导体就不行？
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a***e
发帖数: 27968 | 8 一般不这么算吧
【在 w********o 的大作中提到】
: GaAs也是宽禁带
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a***e
发帖数: 27968 | 9 电压要求高
【在 g*********n 的大作中提到】
: 为什么低电压高频率应用， 宽禁带半导体就不行？
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a***e
发帖数: 27968 | 10 高功率应用，硅基的需要很多花招才能顶住击穿
原有的低压操作优势全见鬼去了
还不耐温，这时候宽禁带的好处就出来了
SiC
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【在 g*********n 的大作中提到】
: http://china.nikkeibp.com.cn/news/semi/66256-20130603.html
: 【日经BP社报道】GeneSiC Semicondutor公司开发出了耐压高达10kV左右的SiC
: 双极晶体管（BJT），并在功率半导体国际会议“ISPSD 2013”（2013年5月26～30日在
: 日本石川县金泽市举行，由日本电气学会主办）上发表了演讲（演讲序号：6-1）。该
: 公司制作出了芯片尺寸分别为3.65mm见方和7.3mm见方的两种SiC BJT，前者的导通电阻
: 为110mΩcm2、电流放大率为78，后者的导通电阻为143mΩcm2、电流放大率为75。
: 在演讲中，GeneSiC比较了该公司的SiC BJT与ABB公司耐压为6.5kV的Si IGBT的
: 开关损耗。在SiC BJT的集电极电流为8A、Si IGBT集电极电流为10A的条件下，二者的
: 开关损耗的比较结果为：导通时SiC BJT的损耗为4.2mJ，约为Si IGBT（80mJ）的1/19
: ；关断时SiC BJT的损耗为1.6mJ，约为Si IGBT（40mJ）的1/25。（记者：根津 祯，《
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