Un transistor MOSFET de doble trinchera 4H-SiC con diodo de canal MOS incorporado para mejorar el rendimiento de conmutación
Autores: Na, Jaeyeop; Kim, Kwangsoo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un transistor MOSFET de doble trinchera 4H-SiC con diodo de canal MOS incorporado para mejorar el rendimiento de conmutación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Novela
4H-SiC
DTMCD-MOSFET
Simulación TCAD
Diodo de cuerpo
Propiedades de conmutación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio propuso una estructura novedosa de transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor de doble trinchera 4H-SiC (DTMCD-MOSFET) con un diodo de canal MOS incorporado. Además, sus características fueron analizadas mediante simulación TCAD. El DTMCD-MOSFET constaba de compuertas activas y ficticias que estaban divididas horizontalmente; el diodo de canal operaba a través de la compuerta ficticia y las regiones de p-base y fuente N+ en la parte inferior de la compuerta ficticia. Debido a que el diodo de canal incorporado estaba posicionado en la parte inferior, el DTMCD-MOSEFT minimizó la deterioración estática. A pesar de tener una resistencia específica de encendido (R) un 5.2% más alta que un MOSFET de doble trinchera (DT-MOSFET), el DTMCD-MOSFET mostró propiedades de diodo de cuerpo y de conmutación significativamente superiores. En comparación con el DT-MOSFET, su voltaje de encendido (V) y carga de recuperación inversa (Q) se redujeron en un 27.2% y un 30.2%, respectivamente, y la capacitancia parásita compuerta-drenaje (C) se mejoró en un 89.4%. Por lo tanto, en comparación con el DT-MOSFET, la pérdida total de energía de conmutación (E) se redujo en un 41.4%.
Descripción
Este estudio propuso una estructura novedosa de transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor de doble trinchera 4H-SiC (DTMCD-MOSFET) con un diodo de canal MOS incorporado. Además, sus características fueron analizadas mediante simulación TCAD. El DTMCD-MOSFET constaba de compuertas activas y ficticias que estaban divididas horizontalmente; el diodo de canal operaba a través de la compuerta ficticia y las regiones de p-base y fuente N+ en la parte inferior de la compuerta ficticia. Debido a que el diodo de canal incorporado estaba posicionado en la parte inferior, el DTMCD-MOSEFT minimizó la deterioración estática. A pesar de tener una resistencia específica de encendido (R) un 5.2% más alta que un MOSFET de doble trinchera (DT-MOSFET), el DTMCD-MOSFET mostró propiedades de diodo de cuerpo y de conmutación significativamente superiores. En comparación con el DT-MOSFET, su voltaje de encendido (V) y carga de recuperación inversa (Q) se redujeron en un 27.2% y un 30.2%, respectivamente, y la capacitancia parásita compuerta-drenaje (C) se mejoró en un 89.4%. Por lo tanto, en comparación con el DT-MOSFET, la pérdida total de energía de conmutación (E) se redujo en un 41.4%.