La plaquette SiC peut être utilisée pour fabriquer des dispositifs BJT (transistor à jonction bipolaire) avec une faible résistance de conduction et une tension de blocage élevée jusqu'à des dizaines de kilovolts. Pour les applications avec une tension de blocage de 4,5 kV et plus, les dispositifs d'alimentation SiC bipolaires auront une valeur d'application plus pratique que les dispositifs d'alimentation SiC unipolaires. Comparé à la plupart des transistors à effet de champ, le BJT a une capacité de traitement de porteuse plus élevée, une résistance de conduction plus faible et constitue un composant important d'autres dispositifs bipolaires.PAM-XIAMENpeut développer une plaquette épitaxiale SiC BJT pour répondre à vos applications. Prenons par exemple la structure suivante :

1. Structure de base du BJT sur 4H-SiC

2. Qu'est-ce que le BJT ?

BJT est un appareil électronique doté de trois bornes constituées de trois semi-conducteurs dopés différents. Le flux de charge dans le transistor est principalement dû au mouvement de diffusion et de dérive des porteurs à la jonction PN. Le fonctionnement de ce type de transistor implique le flux de porteurs d'électrons et de trous, c'est pourquoi il est appelé bipolaire et également connu sous le nom de transistor à porteurs bipolaires.

Selon la polarité, il peut être divisé en types PNP et NPN :

Transistor SiC BJT de type NPN : se compose de deux couches de régions dopées de type N et d'une couche de semi-conducteur dopé de type P (base) entre les deux. Le faible courant entrant dans la base sera amplifié, ce qui entraînera un courant collecteur-émetteur plus important. Lorsque la tension de base d'un transistor de type NPN est supérieure à la tension de l'émetteur et que la tension du collecteur est supérieure à la tension de base, le transistor est dans un état d'amplification directe. Dans cet état, il existe un courant entre le collecteur et l'émetteur du transistor. Le courant amplifié est le résultat des électrons injectés dans la région de base par l'émetteur (qui sont des porteurs minoritaires dans la région de base) dérivant vers le collecteur sous la poussée d'un champ électrique. En raison de la mobilité électronique plus élevée que la mobilité des trous, la plupart des transistors bipolaires actuellement utilisés sont de type NPN.

SiC BJT de type PNP : se compose de deux couches de régions dopées de type P et d'une couche de semi-conducteur dopé de type N entre les deux. Le petit courant circulant à travers la base peut être amplifié à l'extrémité d'émission. C'est-à-dire que lorsque la tension de base d'un transistor PNP est inférieure à celle de l'émetteur, la tension du collecteur est inférieure à la base et le transistor se trouve dans la région d'amplification directe.

Fig.1 Diagramme schématique du symbole du circuit SiC BJT (flèches représentant la direction de l'entrée et de la sortie du courant)

Dans de nombreux cas, les BJT SiC sont plus faciles à préparer que les MOSFET de puissance SiC, et les BJT en carbure de silicium ne rencontreront pas de problèmes où la qualité de la couche d'oxyde affecte sérieusement les caractéristiques du dispositif. Cependant, le BJT est un dispositif de contrôle de courant avec un courant de commande d'entrée plus élevé et une impédance d'entrée plus faible à l'état ouvert. Cela entraînera une dissipation de puissance supplémentaire, compliquant la conception du circuit de commande.

3. Applications du SiC BJT

SiC BJT est généralement appliqué dans les deux aspects suivants :

Applications haute tension et courant élevé : en raison de leur tension de tenue élevée et de leur capacité de charge de courant élevée, l'électronique de base SiC BJT présente des avantages dans les applications haute tension et courant élevé, telles que les systèmes de transmission et de distribution d'énergie.

Applications linéaires : SiC BJT fonctionne bien dans les applications linéaires telles que les amplificateurs audio et la gestion de l'alimentation. Ils peuvent fournir une distorsion plus faible et une linéarité plus élevée.

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