罗姆sic使用手册

本文档是ROHM SEMICONDUCTOR发行的SiC功率器件与模块使用手册，修订版本为001，发行于2013年3月。手册详细介绍了SiC（碳化硅）半导体材料的特性、SiC功率器件和模块的特征、使用方法以及可靠性测试结果。SiC是一种化合物半导体材料，以其高绝缘击穿场强、宽带隙和良好的热导性而被认为是超越硅极限的功率器件材料。ROHM主要使用4H-SiC进行功率器件的制作，因其物性适合高耐压应用。 手册中首先介绍了SiC材料的物理特性，包括其与硅（Si）、砷化镓（GaAs）和氮化镓（GaN）的比较。接着，阐述了SiC功率器件的优势，如高耐压、低导通电阻和高频工作能力。特别是SiC SBD（肖特基势垒二极管）和SiC MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的结构和特性，包括它们的正向特性、恢复特性、导通电阻和开关特性。 SiC SBD以其快速恢复特性减少了恢复损耗，适用于高频驱动和被动器件的小型化。SiC MOSFET则因其高耐压和低导通电阻，减少了开关损耗，适用于高频条件下的驱动。手册还提供了SiC功率模块的特征，包括电路结构和开关特性，以及与IGBT模块的开关损耗比较，显示出SiC模块在降低开关损耗和实现高频驱动方面的优势。 在可靠性方面，手册提供了SiC SBD和SiC MOSFET的可靠性测试结果，包括dV/dt破坏、dI/dt破坏、寿命试验、强度试验等。测试结果表明ROHM的SiC功率器件具有良好的可靠性和稳定性。此外，还讨论了SiC MOSFET的门极氧化膜、阈值稳定性、体二极管通电相关的可靠性、短路耐量、dV/dt破坏、由宇宙射线引起的中子耐量以及静电破坏耐量。 手册最后提供了SiC功率模块的使用方法和对策，如浪涌电压对策、误动作对策、RBSOA（反向偏压安全操作区）等，以及型号的构成和应用电路举例，如功率因数改善电路（PFC）、逆变器、DC/DC转换器、双向转换器、用于IH的逆变器、马达驱动、降压斩波和音频直流放大器等。这些应用展示了SiC功率器件在提高效率、降低损耗、实现小型化和高频化方面的优势。