Un transistor MOSFET de trinchera SiC de 1200 V con una región de protección P ensanchada lateralmente para mejorar la resistencia a cortocircuitos
Autores: Zuo, Xinxin; Lu, Jiang; Liu, Xinyu; Bai, Yun; Tian, Xiaoli; Cheng, Guodong; Tang, Yidan; Yang, Chengyue; Chen, Hong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un transistor MOSFET de trinchera SiC de 1200 V con una región de protección P ensanchada lateralmente para mejorar la resistencia a cortocircuitos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Novela
1200 V SiC trinchera MOSFET
LW-MOSFET
Fiabilidad en cortocircuito
Optimización
Rendimiento estático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo se presenta un nuevo MOSFET de trinchera de SiC de 1200 V con una región de blindaje P lateralmente ensanchada (LW-MOSFET) utilizando la simulación numérica bidimensional. En comparación con el MOSFET de trinchera convencional (CT-MOSFET), el LW-MOSFET demuestra una mejora efectiva en la fiabilidad en cortocircuito (SC) y la optimización del rendimiento estático simultáneamente. Según los resultados de la simulación, el tiempo de resistencia a cortocircuito (SCWT) del LW-MOSFET a 600 V de voltaje de bus DC puede alcanzar 8 s, mientras que el del CT-MOSFET es solo de 3 s en las mismas condiciones. La razón principal es que la región de blindaje P lateralmente ensanchada puede ayudar a suprimir la corriente de saturación y mitigar la acumulación de corriente cerca del área de la trinchera, lo que conduce a una mejora de la fiabilidad en cortocircuito. Además, la FOM de Baliga de la estructura propuesta se mejora en un 45,7%, lo que se beneficia de un mayor voltaje de ruptura (BV) y una resistencia específica de encendido más baja (R) mediante el uso de la estructura optimizada. La ventaja del rendimiento estático está relacionada con el comportamiento de equilibrio de carga local proporcionado por la región de blindaje P lateralmente ensanchada, lo que ayuda a utilizar una capa de difusión de corriente dopada más alta (CSL) sin provocar una degeneración de BV.
Descripción
En este artículo se presenta un nuevo MOSFET de trinchera de SiC de 1200 V con una región de blindaje P lateralmente ensanchada (LW-MOSFET) utilizando la simulación numérica bidimensional. En comparación con el MOSFET de trinchera convencional (CT-MOSFET), el LW-MOSFET demuestra una mejora efectiva en la fiabilidad en cortocircuito (SC) y la optimización del rendimiento estático simultáneamente. Según los resultados de la simulación, el tiempo de resistencia a cortocircuito (SCWT) del LW-MOSFET a 600 V de voltaje de bus DC puede alcanzar 8 s, mientras que el del CT-MOSFET es solo de 3 s en las mismas condiciones. La razón principal es que la región de blindaje P lateralmente ensanchada puede ayudar a suprimir la corriente de saturación y mitigar la acumulación de corriente cerca del área de la trinchera, lo que conduce a una mejora de la fiabilidad en cortocircuito. Además, la FOM de Baliga de la estructura propuesta se mejora en un 45,7%, lo que se beneficia de un mayor voltaje de ruptura (BV) y una resistencia específica de encendido más baja (R) mediante el uso de la estructura optimizada. La ventaja del rendimiento estático está relacionada con el comportamiento de equilibrio de carga local proporcionado por la región de blindaje P lateralmente ensanchada, lo que ayuda a utilizar una capa de difusión de corriente dopada más alta (CSL) sin provocar una degeneración de BV.