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电力电子器件高度依赖于硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化镓高电子迁徙率晶体管（GaN HEMT）等半导体材料。固然硅一直是传统的聘任，但碳化硅器件凭借其优异的性能与可靠性而越来越受宽宥。相较于硅，碳化硅具备多项期间上风（图1），这使其在电动汽车、数据中心，以及直流快充、储能系统和光伏逆变器等动力基础形势限制崭露头角，成为繁密运用中的新兴首选期间。
什么是碳化硅Cascode JFET期间？
繁密末端家具制造商已聘任碳化硅期间替代传统硅期间，基于双极结型晶体管（BJT）、结型场效应晶体管（JFET）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和绝缘栅双极晶体管（IGBT）等器件斥地电源系统。这些器件因各自特色（优纰谬不同）而被运用于不同场景。
但是，安森好意思（onsemi）的EliteSiC 共源共栅结型场效应晶体管器件（图2）将这一期间推向了新高度。该器件基于私有的"共源共栅"电路树立——将常开型碳化硅JFET器件与硅MOSFET共同封装，变成一个集成化的常闭型碳化硅FET器件。咱们的碳化硅Cascode JFET大约狂妄、机动地替代IGBT、超结MOSFET以及碳化硅MOSFET等任何器件类型（图3）。
本文将深化接头安森好意思EliteSiC Cascode JFET相较于同类碳化硅MOSFET的期间上风。
碳化硅相较于硅的期间上风
与硅器件比拟，碳化硅Cascode JFET具备多项上风。碳化硅当作宽禁带材料，具有更高的击穿电压特色，这意味着其器件可给与更薄的结构赞成更高的电压。此外，碳化硅相较于硅的其他上风还包括：
l 对于给定的电压与电阻等第，碳化硅可已矣更高的责任频率，从而缩小元器件尺寸，显耀镌汰系统全体尺寸与资本。
l 在较高电压等第（1200V 或更高）运用中，碳化硅不错较低功率损耗已矣高频开关。 而硅器件在此电压边界内险些无法胜任。
l 在职何给定的封装中，与硅比拟，碳化硅器件具备更低的导通电阻（RDS(ON)）和开关损耗。
l 在与硅器件相似的想象中，碳化硅能提供更高的后果和更出色的散热性能，以至更高的系统额定功率。
碳化硅Cascode JFET： 无缝升级替代硅基有策画，超卓性能全面开释
这些上风也体当今安森好意思 EliteSiC Cascode JFET 的性能中，这是一种更新且功能更深广的器件，针对多种功率运用进行了优化。
与硅基栅极启动器兼容： 已矣向碳化硅的无缝过渡
率先，碳化硅Cascode JFET 的结构允许使用法式硅基栅极启动器。 这简化了从硅基到碳化硅想象的过渡，提供了更大的想象机动性。它们与各式类型的栅极启动器兼容，包括为 IGBT、硅超结 MOSFET 和 碳化硅MOSFET 想象的启动器。
其他上风
· 在给定封装中，领有业内朝上的漏源导通电阻RDS(ON)，可最猛进程地普及系统后果。
· 更低的电容允许更快的开关速率，因此不错已矣更高的责任频率；这进一步减小了如电感器和电容器等大体积无源元件的尺寸。
· 与传统运用于这一细分限制的硅基IGBT比拟，碳化硅Cascode JFET在更高电压等第（1200V或以上）下大约已矣更高的责任频率，而硅基IGBT时时速率较慢，仅能在较低频率下使用，因此开关损耗较高。
· 安森好意思EliteSiC Cascode JFET器件在给定RDS(ON) 的要求下，已矣更小的裸片尺寸，并削弱了碳化硅 MOSFET常见的栅极氧化层可靠性问题。
SiC MOSFET vs. 安森好意思SiC Cascode JFET:深化对比
2019香蕉视频在线观看让咱们花少许时刻来更深化地了解SiC MOSFET 与 安森好意思SiC JFET 期间之间的各异。 从底下的图 3 中咱们不错看到，SiCMOSFET 期间不同于安森好意思的集成式SiCCascode JFET——这是全心想象的已矣。安森好意思想象的SiCJFET去掉了碳化硅MOSFET 的栅极氧化层，这不仅排斥了沟谈电阻，还让裸片尺寸更为紧凑。
安森好意思碳化硅 JFET 较小的裸片尺寸成为其各异化上风的一个要津地点，"RDS(ON) x A"（RdsA）品性因数 (FOM) 得以最好体现，如图 4 所示。这意味着对于给定的芯片尺寸，SiCJFET 具有更低的导通电阻额定值，或者换言之，在相似的 RDS(ON) 下，安森好意思SiC JFET 的裸片尺寸更小。安森好意思在 RdsA FOM 方面的超卓发达缔造了行业朝上地位，体当今以相对较小的行业法式封装（如 TOLL 和 D2PAK）提供的超低额定电阻家具。
(从外部看，Cascode 是一种常关 FET）
与SiCMOSFET 比拟，EliteSiC Cascode JFET 具有更低的输出电容 Coss。输出电容较低的器件在低负载电流下开关速率更快，电容充电蔓延时刻更短。这意味着，由于减少了对电感器和电容器等大体积无源元件的需求，当今不错制造出更小、更轻、资本更低且功率密度更高的末端建立。
以下是对于SiCMOSFET的其他挑战：
· 碳化硅MOS 沟谈电阻高，导致电子迁徙率较低。
· Vth 在栅极偏置较高的情况下会发生漂移，这意味着栅极到源极的电压启动边界受到狂妄。
· 体二极管具有较高的拐点电压，因此需要同步整流。
但是，使用安森好意思的SiCJFET，上述弱势得以压根处分，因为：
· SiCJFET 结构的器件上遗弃 MOS（金属氧化物）结构，因此器件愈加可靠。
· 在相似芯单方面积下，漏极至源极电阻更低。
· 电容更低，这意味着更快的开关调治和更高的频率。
为什么聘任安森好意思EliteSiC Cascode JFET？
尽管商场上可供聘任的SiC功率半导体种类繁密，但在某些特定运用中，一些器件的发达如实比其他器件更为出色。安森好意思的集成式SiC Cascode JFET 即是其中的杰出人物，因其低 RDS(ON)、低输出电容和高可靠性等私有上风，大约提供超卓的性能。此外，碳化硅 Cascode JFET架构使用法式硅基栅极启动器，简化了从硅到碳化硅的过渡经过，可在现存想象中实验。 因此，它为从硅到碳化硅的过渡提供了机动性--实验浮浅，同期收获于SiC期间而提供超卓的性能。
这些优点匡助安森好意思的SiCCascode JFET 期间在其他期间无法企及的限制大放异彩。 碳化硅JFET 的增强性能使其在用于东谈主工智能数据中心、储能和直流快充等 AC-DC 电源单位中已矣更高的后果。跟着对更高功率密度和更紧凑外形需求的加多伪娘 户外，安森好意思SiCCascode JFET 大约已矣更小、更轻和更低资本的末端建立。由于减少了对电感器和电容器等大体积无源元件的需求，有助于已矣更高的功率密度。