Un nuevo IGBT de heterounión 4H-SiC/Si logra una baja pérdida de apagado
Autores: Wang, Erjun; Tian, Xiaoli; Lu, Jiang; Wang, Xinhua; Li, Chengzhan; Bai, Yun; Yang, Chengyue; Tang, Yidan; Liu, Xinyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un nuevo IGBT de heterounión 4H-SiC/Si logra una baja pérdida de apagado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Novela
Carburo de silicio
Transistor bipolar de puerta aislada
Capa de amortiguación
Característica de apagado
Resultados de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
En este documento se propone un nuevo transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) de carburo de silicio (SiC) con una heterounión 4H-SiC/Si en la capa de amortiguación (HBL) para mejorar la característica de apagado. Comparado con el IGBT convencional de SiC 4H, la región de polisilicio se integra en la capa de amortiguación para formar un pozo de potencial natural, lo que puede ayudar a almacenar portadores en exceso en el proceso de apagado. Los resultados de la simulación indican que el tiempo de apagado () se redujo de 325 ns a 232 ns, y la pérdida de apagado () se disminuyó de 2.619 mJ a 1.375 mJ, manteniendo una capacidad similar en estado activo. Esto significa que se lograron reducciones del 28.6% en y del 47.5% en . La de los dos dispositivos a diferentes voltajes directos () se comparó cambiando la vida útil de los portadores. Como resultado, también se logró un mejor equilibrio entre y mediante el HBL-IGBT propuesto. Además, la heterounión del HBL-IGBT se puede formar con la tecnología de unión directa activada por plasma, que es compatible con el proceso de fabricación convencional.
Descripción
En este documento se propone un nuevo transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) de carburo de silicio (SiC) con una heterounión 4H-SiC/Si en la capa de amortiguación (HBL) para mejorar la característica de apagado. Comparado con el IGBT convencional de SiC 4H, la región de polisilicio se integra en la capa de amortiguación para formar un pozo de potencial natural, lo que puede ayudar a almacenar portadores en exceso en el proceso de apagado. Los resultados de la simulación indican que el tiempo de apagado () se redujo de 325 ns a 232 ns, y la pérdida de apagado () se disminuyó de 2.619 mJ a 1.375 mJ, manteniendo una capacidad similar en estado activo. Esto significa que se lograron reducciones del 28.6% en y del 47.5% en . La de los dos dispositivos a diferentes voltajes directos () se comparó cambiando la vida útil de los portadores. Como resultado, también se logró un mejor equilibrio entre y mediante el HBL-IGBT propuesto. Además, la heterounión del HBL-IGBT se puede formar con la tecnología de unión directa activada por plasma, que es compatible con el proceso de fabricación convencional.