眾所周知,，SiC材料的特性和優(yōu)勢已被大規(guī)模地證實,，它被認(rèn)為是用于高電壓,、高頻率的功率器件的理想半導(dǎo)體材料,。SiC器件的可靠性是開發(fā)工程師所關(guān)心的重點之一，因為在出現(xiàn)基于Si材料的IGBT和MOSFET器件的同時,，沒有出現(xiàn)基于SiC的類似器件,。

　　SiC-MOSFET與IGBT有許多不同，但它們到底有什么區(qū)別呢,？本文將針對與IGBT的區(qū)別進(jìn)行介紹,。

　　與IGBT的區(qū)別：Vd-Id特性

　　Vd-Id特性是晶體管最基本的特性之一。下面是25℃和150℃時的Vd-Id特性,。

　　對SiC-MOSFET與IGBT的區(qū)別進(jìn)行介紹

　　請看25℃時的特性圖表,。SiC及Si MOSFET的Id相對Vd（Vds）呈線性增加，但由于IGBT有上升電壓,，因此在低電流范圍MOSFET元器件的Vds更低（對于IGBT來說是集電極電流,、集電極-發(fā)射極間電壓）。不言而喻,，Vd-Id特性也是導(dǎo)通電阻特性,。根據(jù)歐姆定律，相對Id,，Vd越低導(dǎo)通電阻越小,，特性曲線的斜率越陡，導(dǎo)通電阻越低,。

　　IGBT的低Vd（或低Id）范圍（在本例中是Vd到1V左右的范圍）,，在IGBT中是可忽略不計的范圍。這在高電壓大電流應(yīng)用中不會構(gòu)成問題,，但當(dāng)用電設(shè)備的電力需求從低功率到高功率范圍較寬時，低功率范圍的效率并不高。

　　相比之下,，SiC MOSFET可在更寬的范圍內(nèi)保持低導(dǎo)通電阻,。

　　此外，可以看到,，與150℃時的Si MOSFET特性相比,，SiC、Si-MOSFET的特性曲線斜率均放緩,，因而導(dǎo)通電阻增加,。但是，SiC-MOSFET在25℃時的變動很小,，在25℃環(huán)境下特性相近的產(chǎn)品,，差距變大，溫度增高時SiC MOSFET的導(dǎo)通電阻變化較小,。

　　與IGBT的區(qū)別：關(guān)斷損耗特性

　　前面多次提到過,，SiC功率元器件的開關(guān)特性優(yōu)異，可處理大功率并高速開關(guān),。在此具體就與IGBT開關(guān)損耗特性的區(qū)別進(jìn)行說明,。

　　眾所周知，當(dāng)IGBT的開關(guān)OFF時,，會流過元器件結(jié)構(gòu)引起的尾（tail）電流,，因此開關(guān)損耗增加是IGBT的基本特性。

　　比較開關(guān)OFF時的波形可以看到,，SiC-MOSFET原理上不流過尾電流,，因此相應(yīng)的開關(guān)損耗非常小。在本例中,，SiC-MOSFET＋SBD（肖特基勢壘二極管）的組合與IGBT＋FRD（快速恢復(fù)二極管）的關(guān)斷損耗Eoff相比,，降低了88%。

　　還有重要的一點是IGBT的尾電流隨溫度升高而增加,。順便提一下,，SiC-MOSFET的高速驅(qū)動需要適當(dāng)調(diào)整外置的柵極電阻Rg。

　　與IGBT的區(qū)別：導(dǎo)通損耗特性

　　接下來看開關(guān)導(dǎo)通時的損耗,。

　　IGBT在開關(guān)導(dǎo)通時,，流過Ic（藍(lán)色曲線）用紅色虛線圈起來部分的電流。這多半是二極管的恢復(fù)電流帶來的,，是開關(guān)導(dǎo)通時的一大損耗,。請記住：在并聯(lián)使用SiC-SBC時,，加上恢復(fù)特性的快速性,，MOSFET開關(guān)導(dǎo)通時的損耗減少,；FRD成對時的開關(guān)導(dǎo)通損耗與IGBT的尾電流一樣隨溫度升高而增加。

　　總之,，關(guān)于開關(guān)損耗特性可以明確的是：SiC-MOSFET優(yōu)于IGBT,；SiC MOSFET也已經(jīng)具有廣泛工業(yè)應(yīng)用所要求的質(zhì)量水平。另外,，這里提供的數(shù)據(jù)是在羅姆試驗環(huán)境下的結(jié)果,。驅(qū)動電路等條件不同，結(jié)果也可能不同,，要記住具體問題具體分析哦,！