Eigenschaften der hochmodernen kommerziell erhältlichen SiC- und GaN-Leistungstransistoren

Forscher der Universität Padua haben einen Fachartikel mit dem Titel „Review and Outlook on GaN and SiC Power Devices: Industrial State-of-the-Art, Applications, and Perspectives“ veröffentlicht.

Abstract:

„Wir präsentieren einen umfassenden Überblick und Ausblick auf die auf dem Markt verfügbaren Siliziumkarbid- (SiC) und Galliumnitrid- (GaN) Transistoren für die Leistungselektronik der aktuellen und nächsten Generation. Zunächst werden Materialeigenschaften und strukturelle Unterschiede zwischen GaN- und SiC-Geräten diskutiert. Basierend auf der Analyse verschiedener kommerziell erhältlicher GaN- und SiC-Leistungstransistoren beschreiben wir den Stand der Technik dieser Technologien und heben die bevorzugten Stromumwandlungstopologien und die Schlüsselmerkmale jeder Technologieplattform hervor. Aktuelle und zukünftige Anwendungsfelder für GaN- und SiC-Geräte werden ebenfalls besprochen. Der Artikel berichtet auch über die wichtigsten Zuverlässigkeitsaspekte beider Technologien. Für GaN-HEMTs werden Schwellenspannungsstabilität, dynamischer ON-Widerstand und Durchbruchbegrenzung beschrieben, während sich die Analyse bei SiC-MOSFETs auch auf Gate-Oxid-Ausfall und Kurzschlussfestigkeit (SC) konzentriert. Abschließend geben wir einen Überblick über die Perspektive solcher Materialien in verschiedenen Interessengebieten. Es wird ein Hinweis auf mögliche zukünftige Verbesserungen und Entwicklungen für beide Technologien gegeben. Die Anforderungen an Hybridumrichter sowie eine sorgfältige Leistungsoptimierung und der Einsatz innovativer Optimierungstools werden hervorgehoben.“

Finden Sie die technisches Papier hier. Veröffentlicht im Januar 2024.

M. Buffolo et al., „Review and Outlook on GaN and SiC Power Devices: Industrial State-of-the-Art, Applications, and Perspectives“, in IEEE Transactions on Electron Devices, doi: 10.1109/TED.2023.3346369.

Weiterführende Literatur
Leistungshalbleiter: Ein tiefer Einblick in Materialien, Fertigung und Geschäft
Wie diese Geräte hergestellt werden und funktionieren, Herausforderungen bei der Herstellung, damit verbundene Startups sowie die Gründe, warum so viel Aufwand und Ressourcen in die Entwicklung neuer Materialien und neuer Prozesse gesteckt werden.

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• Quelle: https://semiengineering.com/properties-of-the-state-of-the-art-commercially-available-sic-and-gan-power-transistors/