Das auf 4H-SiC basierende Ultrahochspannungs-Gate-Turn-Off-Thyristor-Gerät (GTO) kann unter der Wirkung von bidirektionaler Trägerinjektion und Leitfähigkeitsmodulationseffekten hoher Spannung standhalten und gleichzeitig einen Hochpassstrom erhalten, wodurch die Anforderungen von Ultrahochleistungsanwendungen erfüllt werden hinsichtlich Leistungsdichte und Zuverlässigkeit. PAM-XIAMEN kann wachsen4H-SiC-Epitaxiestrukturfür die Herstellung von GTO-Geräten. Nehmen Sie zum Beispiel die folgende Struktur:
1. SiC-GTO-Epitaxiestruktur
| Epi-Schicht | Dicke | Dopingkonzentration |
| P+-Anode | 2,5 um | 1×1019cm-3 |
| N+-Basis | 2um | 8×1017cm-3 |
| P-Drift | 50um | 2 × 1014cm-3 |
| P+-Pufferschicht | ||
| N+-Feld-Stoppschicht | ||
| N+ 4H-SiC-Substrat |
2. WasIst einGate-Abschaltthyristor?
Ein Gate-Off-Thyristor ist ein Thyristortyp mit Selbstabschaltfähigkeit und Thyristoreigenschaften. Wenn eine Durchlassspannung an die Anode und ein Vorwärtstriggerstrom an das Gate angelegt wird, leitet der GTO. Im leitenden Fall wird das Gate mit einem ausreichend großen Rückwärts-Triggerimpulsstrom gekoppelt und der GTO schaltet von leitend auf sperrend um. Obwohl seine Leistung der von Bipolartransistoren mit isoliertem Gate und Leistungsfeldeffekttransistoren unterlegen ist, bietet es die Vorteile einer hohen Spannungsfestigkeit, einer großen Stromkapazität und einer starken Überspannungsfestigkeit allgemeiner Thyristoren. Daher hat GTO nach und nach gewöhnliche Thyristoren ersetzt und ist zum Hauptschaltgerät in Wandlergeräten mit großer und mittlerer Kapazität geworden.
Die Struktur von SiC-Gate-unterstützten Abschaltthyristoren kann in zwei Typen unterteilt werden: symmetrisch und asymmetrisch. Der symmetrische GTO hat eine hohe Durchbruchspannung sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung, während der asymmetrische GTO im Allgemeinen eine viel höhere Durchbruchspannung in Vorwärtsrichtung als die Durchbruchspannung in Rückwärtsrichtung aufweist. Das in Hochspannungs-Gleichstromübertragungssystemen verwendete Stromrichterventil erfordert eine höhere Durchbruchspannung sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung.
3. SiC Gaß TUrne-OffTHyristorAAnwendung
SiC-GTO eignet sich sehr gut für Anwendungen mit schnellem Schalten mit Stromänderungsrate (di/dt) bei extrem hohen Spitzenströmen. Derzeit können Zehntausende zuverlässige Operationen durchgeführt werden. Im Vergleich zu spannungsgesteuerten Leistungsschaltgeräten hat SiC-GTO keinen Gate-Sauerstoff und kann unter rauen Hochtemperaturbedingungen eingesetzt werden. Der Einsatz von Ultrahochspannungs-SiC-GTO-Leistungsschaltgeräten (größer als 10 kV) in zivilen Bereichen wie flexibler Hochspannungs- und Gleichstromübertragung, Motorantrieb und elektrischer Traktion ist für die Verbesserung der Leistungsübertragungs- und Antriebsleistung sehr wichtig und Traktionssysteme.
In Hochspannungs-Leistungsgeräten zeichnen sich Gate-Abschaltthyristoren auf SiC-Basis durch eine starke Stromverarbeitungsfähigkeit, einen hohen Spannungspegel, einen geringen Leckstrom und schnelle Abschalteigenschaften aus; Darüber hinaus weist er einen geringeren Leitungswiderstand als SiC-MOSFETs, einen geringeren Leitungsspannungsabfall, einen geringeren Stromverbrauch und eine höhere Betriebstemperatur als Si-IGBT und SiC-IGBT auf.
Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail untervictorchan@powerwaywafer.com und powerwaymaterial@gmail.com.