Тиристор с затвором сверхвысокого напряжения (GTO) на основе 4H-SiC под действием двунаправленной инжекции носителей и эффектов модуляции проводимости может выдерживать высокое напряжение при получении высокого проходного тока, отвечая требованиям приложений сверхвысокой мощности. с точки зрения удельной мощности и надежности. ПАМ-СЯМЫНЬ может растиЭпитаксиальная структура 4H-SiCдля изготовления устройства ГТО. Возьмем, к примеру, следующую структуру:
1. Эпитаксиальная структура SiC GTO.
| Эпи-слой | Толщина | Концентрация допинга |
| П+ анод | 2,5 мкм | 1 × 1019см-3 |
| N+ база | 2um | 8×1017см-3 |
| P- дрейф | 50um | 2×1014см-3 |
| Буферный слой P+ | ||
| N+ стоп-слой | ||
| Подложка N+ 4H-SiC |
2. ЧтоЭтоЗапирающий тиристор?
Тиристор отключения затвора — это тип тиристора с возможностью самоотключения и тиристорными характеристиками. Если к аноду приложено прямое напряжение, а к затвору приложен прямой ток триггера, GTO будет проводить ток. В случае проводимости затвор связан с достаточно большим обратным импульсным током триггера, и ГТО переключается с проводимости на блокировку. Хотя его характеристики уступают характеристикам биполярных транзисторов с изолированным затвором и силовых полевых транзисторов, он обладает преимуществами высокого сопротивления напряжению, большой допустимой силы тока и сильной устойчивости к перенапряжениям обычных тиристоров. Поэтому ГТО постепенно вытеснил обычные тиристоры и стал основным коммутационным устройством в преобразовательных устройствах большой и средней мощности.
Структуру тиристора с затвором SiC можно разделить на два типа: симметричный и асимметричный. Симметричный GTO имеет высокое напряжение пробоя как в прямом, так и в обратном направлении, в то время как асимметричный GTO обычно имеет гораздо более высокое напряжение прямого пробоя, чем напряжение обратного пробоя. Клапан преобразователя, используемый в системах передачи постоянного тока высокого напряжения, требует более высокого напряжения пробоя как в прямом, так и в обратном направлении.
3. Карбид кремния Gел Turn-OффTгиристорAРИМЕНЕНИЕ
SiC GTO очень подходит для применений с быстрой скоростью изменения тока (di/dt) при чрезвычайно высоких пиковых токах. В настоящее время он может выполнить десятки тысяч надежных операций. По сравнению с устройствами переключения мощности, управляемыми напряжением, SiC GTO не содержит кислорода затвора и может использоваться в суровых условиях высоких температур. Применение силовых коммутационных устройств SiC GTO сверхвысокого напряжения (более 10 кВ) в гражданских областях, таких как высоковольтная гибкая передача постоянного тока, моторный привод и электрическая тяга, очень важно для улучшения характеристик передачи энергии, движения. и тяговые системы.
В высоковольтных силовых устройствах тиристоры с затвором на основе SiC обладают характеристиками сильного тока, высоким уровнем напряжения, низким током утечки и характеристиками быстрого отключения; Кроме того, он имеет более низкое сопротивление проводимости, чем SiC MOSFET, более низкое падение напряжения проводимости, более низкое энергопотребление и более высокую рабочую температуру, чем Si IGBT и SiC IGBT.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.