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2018.10.31 SiC 파워 디바이스

SiC-MOSFET란? - 특징

SiC-MOSFET란?

앞서 설명한 SiC-SBD에 이어서, SiC-MOSFET에 대해 설명하겠습니다. 전력 변환 회로에서 트랜지스터의 역할은 중요합니다. 저손실과 어플리케이션 사이즈의 소형화를 위해 다양하게 개량되고 있습니다. SiC 파워 디바이스 반도체의 메리트는 앞서 설명한 것처럼, 저손실, 고속 스위칭, 고온 동작에서 유용하다는 것을 쉽게 생각할 수 있을 것입니다. 본 페이지에서는 다른 파워 트랜지스터와 비교를 통해, SiC-MOSFET에 대한 이해도를 높이고자 합니다.

SiC-MOSFET의 특징
SiC-SBD 편에서도 비슷한 그림을 사용하여 내압을 기준으로 한 대응 영역에 대해 설명하였습니다. 하기 그림도 Si 파워 디바이스와의 비교를 위해 SiC-MOSFET의 내압 영역을 나타낸 것입니다.

현재 SiC-MOSFET가 유용한 영역은, 내압 600V부터이며, 특히 1kV 이상입니다. 메리트면에서 1kV 이상의 제품으로 현재 주류를 이루고 있는 Si-IGBT와 비교해 보겠습니다. IGBT에 비해, SiC-MOSFET는 스위치 OFF 시의 손실 저감을 실현하며, 고주파수 동작 실현에 따른 어플리케이션의 소형화를 기대할 수 있습니다. 동등한 내압의 SJ-MOSFET (Super Junction MOSFET) 대비, ON 저항이 작아, 동일한 ON 저항에서의 칩 면적 삭감 및 대폭적인 리커버리 손실 저감이 가능합니다.

SIC_161220_01

하기는, 600V~2000V 내압 파워 디바이스의 특징을 정리한 표입니다.

SIC_161220_02

레이더 차트의 RonA는 단위 면적당 ON 저항 (도통 시 손실을 나타내는 파라미터), BV는 디바이스 내압, Err은 리커버리 손실, Eoff는 OFF 스위칭 손실입니다. SiC가 완벽한 것은, 현재의 비교에 있어서는 결코 과대평가가 아닙니다.

다음 장에서는 SJ-MOSFET 및 IGBT와의 비교를 포함하여, 더욱 상세하게 SiC-MOSFET의 특징에 대해 설명하겠습니다.

키 포인트

・SiC-MOSFET는, Si-MOSFET 및 IGBT에 비해 어플리케이션의 손실 삭감 및 소형화에 한층 더 기여할 수 있다.

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