氮化镓与碳化硅优劣势

氮化镓与碳化硅优劣势

碳化硅与氮化镓的优劣势是:

1、性能方面:

具体而言,SiC器件可以承受更高的电压,最高可达1200VGaN器件的工作电压和功率密度则低于SiC。同时,由于GaN器件的关断时间几乎为零(与50V/s的Si MOSFET相比,高电子迁移率使GaN的dV/dt大于100V/s),因此可在高频段提供前所未有的效率和性能。但是这种理想的正向特性被证明也带来不方便,如果器件的寄生电容不接近于零,就会产生几十安培的电流尖峰,可能会在电磁兼容测试阶段造成问题。

2、封装方面:

SiC更有优势,由于可以采用与IGBT和MOSFET相同的TO-247和TO-220封装,新的SiC可以实现快速替换。GaN器件则使用更轻、更小的SMD封装,虽然可以获得更好的效果,但必须用在新项目中。

3、成本方面:

SiC器件现阶段更便宜,更受欢迎,原因之一是其走在了GaN之前。成本只是在一定程度上与生产工艺相关,还与市场需求有关,这也是为什么市场上的价格会趋于平坦的原因。由于GaN衬底的生产成本较高,GaN器件通常都基于Si衬底。

两者都属于第三代宽禁带半导体器件。碳化硅器件适用于大功率,高耐压,开关速度快的应用场合,而氮化镓器件的开关速度更快,但目前由于其产品的耐压等级比较低,更多应用于高功率密度,小功率,低耐压的应用场合。

碳化硅与氮化镓均属于宽禁带半导体材料,它们具有禁带宽度大、电子漂移饱和速度高、介电常数小、导电性能好的特点。

随着市场对半导体器件微型化、导热性的高要求,这类材料的市场需求暴涨,适用于制作抗辐射、高频、大功率和高密度集成的电子器件。