A Novel 6500 V SiC Trench MOSFET with Integrated Unipolar Diode for Improved Third Quadrant and Switching Characteristics.
A Novel 6500 V SiC Trench MOSFET with Integrated Unipolar Diode for Improved Third Quadrant and Switching Characteristics.
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DOI：
10.3390/mi15010092
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发表时间：
2023-12-31
期刊：
影响因子：
3.4
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
提出了一种集成单极二极管（UD-MOS）的6500 V SiC沟槽MOSFET，以改善反向导通特性，抑制双极退化，降低开关损耗。在沟槽伪栅极下方的N型基区提供低势垒路径以抑制反向导通操作期间的空穴注入。反向导通电压VON降低到1.11 V，反向恢复电荷（QRR）降低到1.22 μC/cm 2。UD-MOS的栅-漏电容（CGD）和栅-源电容（CGS）也被减小，以改善由于沟槽栅极和伪栅极之间的厚氧化层而引起的开关损耗。所提出的器件表现出优异的损耗相关品质因数（FOM）。它为基于电压源变换器的高压直流应用提供了具有潜在性能优势的高压SiC MOSFET原型。
A 6500 V SiC trench MOSFET with integrated unipolar diode (UD-MOS) is proposed to improve reverse conduction characteristics, suppress bipolar degradation, and reduce switching loss. An N type base region under the trench dummy gate provides a low barrier path to suppress hole injection during the reverse conduction operation. The reverse conduction voltage VON is reduced to 1.11 V, and the reverse recovery charge (QRR) is reduced to 1.22 μC/cm2. The gate-to-drain capacitance (CGD) and gate-to-source capacitance (CGS) of the UD-MOS are also reduced to improve switching loss due to the thick oxide layer between the trench gate and dummy gate. The proposed device exhibits an excellent loss-related figure of merit (FOM). It provides a high-voltage SiC MOSFET prototype with potential performance advantages for voltage source converter-based high voltage direct current applications.
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发表时间：
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