张斌锋，许津铭，钱　强，张　曌，谢少军

（南京航空航天大学自动化学院，南京211106）

SiC MOSFET特性及其应用的关键技术分析

张斌锋，许津铭，钱强，张曌，谢少军

（南京航空航天大学自动化学院，南京211106）

SiC MOSFET（silicon carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）以其优越的特性受到国内外学者的广泛关注，采用SiC器件的变换器能够采用高的开关频率、适应高温工作，实现高的功率密度，在一些应用场合能够代替Si基高频开关器件而显著提高电能变换装置的性能。然而，SiC器件与Si器件存在较大的差异，在实际应用中直接替换使用会存在诸多的问题，例如提高工作频率后产生的桥臂串扰、电磁干扰EMI（electromagnetic interference）等问题。目前已有大量关于SiC MOSFET应用研究的文献，但大部分都是针对SiC MOSFET应用中个别问题的研究，尚缺少对SiC MOSFET应用研究成果的系统性归纳与总结的文献。首先基于对SiC MOSFET与Si MOSFET/IGBT（insulated gate bipolar transistor）的静态、动态特性的对比，总结出SiC MOSFET在实际应用中需要关注的重点特性；然后从SiC MOSFET建模、驱动电路设计、EMI抑制以及拓扑与控制方式的选择等方面对已有的研究成果进行归纳与评述；最后指出了SiC MOSFET在应用中所需要研究解决的关键问题。

SiC MOSFET；器件建模；驱动电路；EMI抑制

引言

硅基MOSFET（metal-oxide-semiconductor fieldeffect transistor）和IGBT（insulated gate bipolar tran sistor）等高频功率半导体器件由于其应用技术成熟，目前已广泛用于各种领域。然而，随着功率半导体器件使用场合日益丰富，对性能要求的不断提升（高效率、高功率密度）以及工作环境更加恶劣（低温或者高温），硅器件的使用受到其材料特性的限制，难以满足需求。为了突破传统硅基功率器件的设计瓶颈，国……