رقاقة 4H-SiC GTO *S

رقاقة 4H-SiC GTO *S

يمكن لجهاز الثايرستور (GTO) لبوابة الجهد العالي للغاية المعتمد على 4H-SiC، تحت تأثير حقن الموجة الحاملة ثنائية الاتجاه وتأثيرات تعديل الموصلية، أن يتحمل الجهد العالي أثناء الحصول على تيار تمرير عالي، مما يلبي متطلبات تطبيقات الطاقة العالية جدًا من حيث كثافة الطاقة والموثوقية. يمكن أن تنمو PAM-XIAMEN4H-SiC الهيكل الفوقيلتصنيع جهاز GTO. خذ البنية التالية على سبيل المثال:

رقاقة إيقاف تشغيل البوابة الثايرستور (GTO).

1. SiC GTO الهيكل الفوقي

طبقة Epi سماكة تركيز المنشطات
ف + الأنود 2.5um 1 × 1019سم-3
قاعدة ن+ 2um 8 × 1017سم-3
ف- الانجراف 50um 2 × 1014سم-3
طبقة عازلة +P    
N+ طبقة التوقف المقدمة    
الركيزة N + 4H-SiC    

2. ماذاهوبوابة إيقاف الثايرستور?

بوابة إيقاف الثايرستور هي نوع من الثايرستور يتمتع بقدرة إيقاف التشغيل الذاتي وخصائص الثايرستور. إذا تم تطبيق جهد أمامي على الأنود وتم تطبيق تيار تشغيل أمامي على البوابة، فسوف يقوم GTO بالتوصيل. في حالة التوصيل، تقترن البوابة بتيار نبضي عكسي كبير بما فيه الكفاية، ويتحول GTO من التوصيل إلى الحجب. على الرغم من أن أدائها أقل شأنا من أداء الترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة وترانزستورات تأثير مجال الطاقة، إلا أنها تتمتع بمزايا مقاومة الجهد العالي، وسعة التيار الكبيرة، ومقاومة التدفق القوية للثايرستور العام. لذلك، استبدل GTO تدريجيًا الثايرستور العادي وأصبح جهاز التحويل الرئيسي في أجهزة المحول ذات السعة الكبيرة والمتوسطة.

يمكن تقسيم هيكل بوابة SiC بمساعدة الثايرستور إلى نوعين: متماثل وغير متماثل. يتمتع GTO المتماثل بجهد انهيار مرتفع في كلا الاتجاهين الأمامي والخلفي، في حين أن GTO غير المتماثل عمومًا لديه جهد انهيار أمامي أعلى بكثير من جهد الانهيار العكسي. يتطلب صمام المحول المستخدم في أنظمة نقل التيار المستمر ذات الجهد العالي جهد انهيار أعلى في كلا الاتجاهين الأمامي والخلفي.

3. كربيد زأكلTجرة-Oوما يليهاTهيريستورAتطبيق

يعد SiC GTO مناسبًا جدًا للتطبيقات ذات معدل التغيير الحالي السريع (di / dt) عند تيارات الذروة العالية للغاية. حاليًا، يمكنها تحقيق عشرات الآلاف من العمليات الموثوقة. بالمقارنة مع أجهزة تبديل الطاقة التي يتم التحكم فيها بالجهد، فإن SiC GTO لا يحتوي على بوابة أكسجين ويمكن استخدامه في ظل ظروف درجات الحرارة العالية القاسية. يعد تطبيق أجهزة تبديل الطاقة SiC GTO ذات الجهد العالي للغاية (أكبر من 10 كيلو فولت) في المجالات المدنية مثل نقل التيار المرن والمباشر عالي الجهد، ومحرك السيارات، والجر الكهربائي أمرًا مهمًا للغاية لتحسين أداء نقل الطاقة والدفع. وأنظمة الجر.

في أجهزة الطاقة ذات الجهد العالي، تتميز بوابة إيقاف الثايرستور المعتمدة على SiC بميزات قدرة المعالجة الحالية القوية، ومستوى الجهد العالي، وتيار التسرب المنخفض، وخصائص الإغلاق السريع؛ علاوة على ذلك، فهي تتمتع بمقاومة توصيل أقل من وحدات SiC MOSFETs، وانخفاض في جهد التوصيل، واستهلاك أقل للطاقة، ودرجة حرارة تشغيل أعلى من Si IGBT وSiC IGBT.

بوويروايفير

لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكترونيvictorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.

شارك هذا المنشور