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Underpinning Power Electronics switch optimisation Theme

支撑电力电子开关优化主题

基本信息

批准号：
EP/R00448X/1
负责人：
Peter Gammon
金额：
$ 152.18万
依托单位：
University of Warwick
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2018
资助国家：
英国
起止时间：
2018 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP%2FR00448X%2F1
关键词：
Underpinning Power Electronics switch optimisation

项目摘要

Silicon carbide (SiC) N-channel IGBTs have the potential to enable new and highly efficient ultrahigh voltage (10 kV+) applications such as the Smart Grid and HVDC, enabling a low carbon society. However, to date, only four research groups have reported on their successful development, due to the considerable challenge associated with their fabrication. Exploiting a consortium made up of experts from the fields of SiC materials, simulation and fabrication, and building on a recent history of SiC MOSFET, Si IGBT and SiC materials research, the aim of the Switch Optimisation theme of Underpinning Power Electronics is to be amongst the first groups in Europe and the world to develop these devices, and to push the boundaries of what has been achieved in this fledgling field to date. Once a quality benchmarked ~15 kV SiC IGBT process is developed as the first milestone in this project, the process will be modified to explore areas not to-date explored, including the development of lower voltage (5-10 kV) SiC IGBTs benchmarked to SiC MOSFETs, trench SiC IGBTs, and novel topologies such as hybrid SiC MOSFET-IGBTs. The consortium will all work together towards these ambitious goals, with the work packages split by expertise (materials development, simulation, fabrication and testing) to cut across each of the objectives.

碳化硅（SiC） n沟道igbt具有实现新型高效超高压（10 kV+）应用的潜力，例如智能电网和HVDC，从而实现低碳社会。然而，到目前为止，由于制造过程中存在相当大的挑战，只有四个研究小组报告了它们的成功开发。利用由SiC材料，模拟和制造领域的专家组成的联盟，并以SiC MOSFET， Si IGBT和SiC材料研究的最新历史为基础，基础电力电子开关优化主题的目标是成为欧洲和世界上第一批开发这些设备的团体之一，并推动迄今为止在这个新兴领域取得的成就。一旦以质量为基准的~15 kV SiC IGBT工艺被开发出来，作为该项目的第一个里程碑，该工艺将被修改以探索迄今尚未探索的领域，包括开发以SiC mosfet为基准的低压（5-10 kV） SiC IGBT，沟槽SiC IGBT和新型拓扑，如混合SiC mosfet -IGBT。该联盟将共同努力实现这些雄心勃勃的目标，并根据专业知识（材料开发、模拟、制造和测试）划分工作包，以实现每个目标。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Silicon Carbide n-IGBTs: Structure Optimization for Ruggedness Enhancement

碳化硅 n-IGBT：结构优化以增强耐用性

DOI：
10.1109/tia.2024.3354870
发表时间：
2024
期刊：
IEEE Transactions on Industry Applications
影响因子：
4.4
作者：
Almpanis I
通讯作者：
Almpanis I

Lifetime Enhancement of 4H-SiC PiN Diodes Using High Temperature Oxidation Treatment

采用高温氧化处理延长 4H-SiC PiN 二极管的使用寿命

DOI：
10.4028/www.scientific.net/msf.924.440
发表时间：
2018
期刊：
Materials Science Forum
影响因子：
0
作者：
Bonyadi Y
通讯作者：
Bonyadi Y

10kV+ Rated SiC n-IGBTs: Novel Collector-Side Design Approach Breaking the Trade-Off between dV/dt and Device Efficiency

DOI：
10.4028/p-21h5lt
发表时间：
2023-05
期刊：
Key Engineering Materials
影响因子：
0
作者：
Ioannis Almpanis;Paul Evans;M. Antoniou;P. Gammon;L. Empringham;F. Udrea;P. Mawby;Neophytos Lophithis
通讯作者：
Ioannis Almpanis;Paul Evans;M. Antoniou;P. Gammon;L. Empringham;F. Udrea;P. Mawby;Neophytos Lophithis

The optimisation of a 15 kV 4H-silicon carbide integrated gate commutated thyristor

15 kV 4H碳化硅集成门换流晶闸管的优化

DOI：
10.1109/wipdaeurope55971.2022.9936508
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Cao Q
通讯作者：
Cao Q

A Study of 4H-SiC Semi-Superjunction Rectifiers for Practical Realisation

DOI：
10.4028/p-cxd7z3
发表时间：
2022-05
期刊：
Materials Science Forum
影响因子：
0
作者：
G. Baker;Fan Li;T. Dai;A. Renz;L. Zhang;Yun Yi Qi;V. Shah;P. Mawby;M. Antoniou;P. Gam
通讯作者：
G. Baker;Fan Li;T. Dai;A. Renz;L. Zhang;Yun Yi Qi;V. Shah;P. Mawby;M. Antoniou;P. Gam