宽禁带功率半导体器件技术

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宽禁带功率半导体器件技术

张波, 邓小川, 陈万军, 李肇基

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张波, 邓小川, 陈万军, 李肇基. 宽禁带功率半导体器件技术[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 618-623. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

引用本文:

张波, 邓小川, 陈万军, 李肇基. 宽禁带功率半导体器件技术[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 618-623. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

ZHANG Bo, DENG Xiao-chuan, CHEN Wan-jun, LI Zhao-ji. Wide Bandgap Semiconductors for Power Electronics[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 618-623. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

Citation:

ZHANG Bo, DENG Xiao-chuan, CHEN Wan-jun, LI Zhao-ji. Wide Bandgap Semiconductors for Power Electronics[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 618-623. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

宽禁带功率半导体器件技术

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

1.
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

作者简介:
张波(1964-)，男，教授，博士生导师，主要从事功率半导体技术方面的研究

中图分类号: TN3

Wide Bandgap Semiconductors for Power Electronics

1.
State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054

摘要: 碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)是第三代半导体材料的典型代表。与常规半导体硅(Si)和砷化镓(GaAs)相比,宽禁带半导体具有宽带隙、高饱和漂移速度、高临界击穿电场等突出优点,是大功率、高温、高频、抗辐照应用场合下极为理想的半导体材料。该文总结了宽禁带SiC和GaN功率半导体器件研发的最新进展,包括各种功率二极管和功率晶体管。同时对宽禁带SiC和GaN功率半导体器件发展所面临的市场和技术挑战进行了分析与概述,并对其发展前景进行了展望。
- 氮化镓 /
- 功率器件 /
- 碳化硅 /
- 宽禁带半导体
Abstract: Wide bandgap semiconductors, such as silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN), are considered to be excellent candidates for high power, high frequency and high temperature applications in the commercial and military power distribution and conversion systems. The advantages of wide bandgap materials over the conventional Si and GaAs include wide bandgap, high saturation electron velocity, and high critical electric field. In this paper, the recent progress in the development of high-voltage SiC and GaN power switching devices is reviewed. The experimental performance of various rectifiers and transistors, which have been demonstrated, is discussed. Market and technical challenges on SiC and GaN power devices are also described. The future trends in device development and commercialization are pointed out.
- gallium nitride /
- power device /
- silicon carbide /
- wide bandgap semiconductor

[1]	文译, 陈致宇, 邓小川, 柏松, 李轩, 张波. 10 kV SiC LBD-MOSFET结构设计与特性研究 . 电子科技大学学报, 2021, 50(4): 520-526. doi: 10.12178/1001-0548.2021084
[2]	汪昌思, 徐跃杭, 闻彰, 陈志凯, 赵晓冬, 徐锐敏. 微波场板GaN HEMTs大信号特性及其模型研究 . 电子科技大学学报, 2017, 46(3): 485-491. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.03.002
[3]	王超, 张泽展, 陈磊, 王飞, 胡俊, 梁莹林, 姜晶, 杨萍, 马铁中. 氮化物外延生长在线监测技术 . 电子科技大学学报, 2016, 45(4): 650-658. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.017
[4]	饶云江, 苌亮, 贾新鸿, 张超. 基于拉曼放大和半导体光放大的BOTDA . 电子科技大学学报, 2012, 41(4): 621-625. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.04.028
[5]	王巍, 邹龙庆, 徐华, 李搏, 贾培发, 李垒. 基于SEMI标准的半导体工艺设备功能仿真系统设计 . 电子科技大学学报, 2012, 41(4): 599-604. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.04.024
[6]	张林, 肖剑, 邱彦章, 程鸿亮. Ni/4H-SiC SBD电离辐照探测器的实验研究 . 电子科技大学学报, 2012, 41(3): 467-470. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.03.028
[7]	周郁明, 靳爱津, 冯德仁. 钒补偿度对SiC光导开关特性影响的研究 . 电子科技大学学报, 2012, 41(6): 937-940. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.06.023
[8]	徐跃杭, 国云川, 徐锐敏, 延波, 吴韵秋. SiC MESFET非线性模型及其嵌入研究 . 电子科技大学学报, 2010, 39(3): 443-446,453. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.03.026
[9]	林媛, 杨丹丹, 代超, 刘升华, LUO H M, JIA Q X. 高分子辅助沉积法制备氧化物和氮化物薄膜 . 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 524-530. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.005
[10]	蒲娟, 吴志明, 蒋亚东, 熊昊, 张良昌. 氮化硅薄膜热性能测试研究 . 电子科技大学学报, 2009, 38(2): 313-316. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.02.37
[11]	李泽宏, 张磊, 谭开洲. 总剂量辐照加固的功率VDMOS器件 . 电子科技大学学报, 2008, 37(4): 621-623.
[12]	朱应敏, 贾建援, 樊康旗. MEMS器件平板运动空气阻尼研究 . 电子科技大学学报, 2007, 36(5): 965-968.
[13]	卢凉, 杜平安, 秦东兴, 阎威. MEMS器件缩减模型建模方法研究 . 电子科技大学学报, 2006, 35(5): 841-843.
[14]	沈鑫, 邱昆, 张崇富. 一种基于半导体光放大器的全光2R再生器 . 电子科技大学学报, 2004, 33(6): 726-729.
[15]	杨拥军, 陈福深. 城域CWDM系统的关键器件 . 电子科技大学学报, 2003, 32(3): 337-339.
[16]	陈颖, 杨华军, 邱琪, 安晓强. 半导体激光器的衍射准直透镜的优化设计 . 电子科技大学学报, 2003, 32(2): 129-132.
[17]	李贤, 周宇, 曾广荣. 半导体激光器的光学准直 . 电子科技大学学报, 1998, 27(5): 491-493.
[18]	刘华, 胡渝, 刘盛纲. 半导体激光器光束修正实验研究 . 电子科技大学学报, 1998, 27(1): 73-77.
[19]	黎海涛, 杨亚培, 邓兴成. 窄线宽半导体激光器谱宽测试技术研究 . 电子科技大学学报, 1998, 27(5): 494-501.
[20]	何为. 在液镓电极上反丁烯二腈的电氢化二聚 . 电子科技大学学报, 1997, 26(2): 215-220.

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宽禁带功率半导体器件技术

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

1. 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都 610054

作者简介:
张波(1964-)，男，教授，博士生导师，主要从事功率半导体技术方面的研究

收稿日期: 2009-07-16
刊出日期: 2009-10-15

中图分类号: TN3

关键词:

摘要: 碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)是第三代半导体材料的典型代表。与常规半导体硅(Si)和砷化镓(GaAs)相比,宽禁带半导体具有宽带隙、高饱和漂移速度、高临界击穿电场等突出优点,是大功率、高温、高频、抗辐照应用场合下极为理想的半导体材料。该文总结了宽禁带SiC和GaN功率半导体器件研发的最新进展,包括各种功率二极管和功率晶体管。同时对宽禁带SiC和GaN功率半导体器件发展所面临的市场和技术挑战进行了分析与概述,并对其发展前景进行了展望。

English Abstract

张波, 邓小川, 陈万军, 李肇基. 宽禁带功率半导体器件技术[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 618-623. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

引用本文:

张波, 邓小川, 陈万军, 李肇基. 宽禁带功率半导体器件技术[J]. 电子科技大学学报, 2009, 38(5): 618-623. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

ZHANG Bo, DENG Xiao-chuan, CHEN Wan-jun, LI Zhao-ji. Wide Bandgap Semiconductors for Power Electronics[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 618-623. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

Citation:

ZHANG Bo, DENG Xiao-chuan, CHEN Wan-jun, LI Zhao-ji. Wide Bandgap Semiconductors for Power Electronics[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2009, 38(5): 618-623. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.05.018

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