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hananosu
パワー半導体とは何か?
はじめに
大したことは書きません。
疑問
日本の半導体産業復活3本の矢の一つらしい「パワー半導体」
Siのパワー半導体に比べて次世代パワー半導体のSiCの損失が少なくなる理由が、SiC半導体は抵抗が少ないから?
そうかなんかな?
だったら、トランジスタの幅を大きくすればいくらでもON抵抗は下がるけど?実際、デカイFETはON抵抗が低いでしょう。トランジスタの幅を大きくすればいいだけじゃ?
(デメリットは出るでしょうが)
次世代パワー半導体が高効率な理由は
一つはリーク電流が少なくなるからでしょう。
Siの高速PNダイオード(FRD:ファーストリカバリーダイオード)では順方向から逆方向に切り替わる瞬間に大きな過渡電流が流れてしまい、この期間に逆バイアス状態に移行することで大きな損失を発生していました。
これは順方向通電時にドリフト層内に蓄積した少数キャリアが、消滅するまでの期間(蓄積時間)電気伝導に寄与してしまうために起こります。
順方向電流が大きいほど、また温度が高いほどリカバリ時間やリカバリ電流は大きくなり、多大な損失となります。
一方、SiC-SBDは少数キャリアを電気伝導に使用しない多数キャリアデバイス(ユニポーラデバイス)であるため、原理的に少数キャリアの蓄積が発生しません。接合容量を放電する程度の小さな電流が流れるのみで、Si-FRDと比較して損失を大幅に削減できます。
所感
電源変換回路の逆電圧がかかる時のリーク電流。電気自動車など大電力の装置では問題なのでしょうね。
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