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淺談功率半導(dǎo)體的技術(shù)與未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展(一)

作者: 時(shí)間:2013-10-14 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
頻器件,一般工作在幾十至幾百赫茲,少數(shù)可達(dá)幾千赫茲。然而功率電路在更高頻率下工作時(shí)將凸顯許多優(yōu)點(diǎn),如高效、節(jié)能、減小設(shè)備體積與重量、節(jié)約原材料等。因此在二十世紀(jì)八十年代發(fā)生了“20kHz革命”,即電路中的工作頻率提高到20kHz以上。這時(shí)傳統(tǒng)的器件如SCR和GTR(巨型晶體管或稱為電力晶體管)等因速度慢、功耗大而不再適用,以功率MOS和IGBT為代表的新一代器件因此應(yīng)運(yùn)而生。新一代功率半導(dǎo)體器件除具有高頻(相對于傳統(tǒng)功率器件而言)工作的特點(diǎn)外還都是電壓控制器件,因而使驅(qū)動電路簡單,逐漸成為功率半導(dǎo)體器件的主流和發(fā)展方向,在國際上被稱為現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件(ModernPowerSemiconductorDevices)。

  現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)與超大規(guī)模集成電路一樣都是以微細(xì)加工和MOS工藝為基礎(chǔ),因而為功率半導(dǎo)體的集成化、智能化和單片系統(tǒng)化提供了可能,進(jìn)而促進(jìn)了將功率半導(dǎo)體器件與過壓、過流、過溫等傳感與保護(hù)電路及其驅(qū)動和控制電路等集成于同一芯片的單片功率集成電路的迅速發(fā)展。

  目前市場主流的功率半導(dǎo)體器件是硅基器件,包括部分SOI(SOI:SilicononInsulator)基高壓集成電路,隨著以SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料制備、制造工藝與器件物理的迅速發(fā)展,SiC和硅基GaN電力電子器件逐漸成為功率半導(dǎo)體器件的重要發(fā)展領(lǐng)域。


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