[敏感詞]代半導(dǎo)體Si基
二極管
簡(jiǎn)介： 單個(gè)PN結(jié)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)通和斷開(kāi)兩種狀態(tài)，不具備放大，單向?qū)ǎ? 無(wú)外部電流、電壓控制，就是0和1的狀態(tài)，電壓電流較小。
應(yīng)用： 各種電子設(shè)備，工業(yè)設(shè)備。
晶體管：BJT
簡(jiǎn)介： 背靠背的PN結(jié)結(jié)構(gòu)，通過(guò)電流驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性放大功能，具有放大工作區(qū)域，能夠?qū)崿F(xiàn)電流放大作用； 耐壓較高，導(dǎo)通電子較低，能放大電流，但是有拖尾電流，限制了開(kāi)關(guān)速度。
應(yīng)用： 放大器電路、驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)等。
晶體管：MOSFET
簡(jiǎn)介： 單個(gè)MOS管子，載流子數(shù)量相對(duì)IGBT要少、耗盡層區(qū)域小，所以耐壓較低； 單個(gè)結(jié)構(gòu)，載流子少，耗盡層區(qū)域小也使得其電流拖尾效應(yīng)小，因此頻率更高，開(kāi)關(guān)速度更快。
平面型MOSFET:
溝槽型MOSFET：
超結(jié)型MOSFET：
屏蔽柵MOSFET：
電壓及應(yīng)用：中低壓＜500V
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20-100V：手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電動(dòng)自行車(chē)；
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110-500V：LCD顯示器、電熱水器、背投電視
高壓：＞500V
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500-800V：車(chē)燈、電源、電極控制
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800-1000V：電焊機(jī)、變頻器
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＞1000V：高壓變頻器、發(fā)電設(shè)備
技術(shù)演變過(guò)程
朝著高壓、高頻發(fā)展，器件的小型化提高了工作頻率，降低了導(dǎo)通電子，提高了開(kāi)關(guān)速率，工藝提升保證了降低芯片面積的同時(shí)提高了耐壓特性；
IGBT
簡(jiǎn)介：IGBT是由MOSFET和BJT兩個(gè)結(jié)構(gòu)串聯(lián)形成的器件，其中載流子數(shù)量會(huì)更多，耗盡層區(qū)域更大，能夠承受更高的電壓閾值；載流子的增多、耗盡層區(qū)域的增大使得電流的拖尾效應(yīng)增強(qiáng)，所以開(kāi)關(guān)的速度和頻率更低。
分類(lèi)：穿透，非穿透，場(chǎng)截止，平面柵，溝槽柵。
電壓及應(yīng)用：超低壓IGBT：小于600V，內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火器、數(shù)碼相機(jī)等消費(fèi)電子；低壓IGBT：600-1350V， 新能源汽車(chē)、UPS電源、白色家電、電焊機(jī)、工業(yè)變頻器、太陽(yáng)能電池；中壓IGBT：1400-2500V，地鐵、城軌電極驅(qū)動(dòng)、太陽(yáng)能電池；高壓IGBT：2500-6500V，軌道牽引、智能電網(wǎng)、大型工業(yè)設(shè)備。
朝著高壓、低功耗的方向不斷發(fā)展
簡(jiǎn)介：晶閘管不具備放大功能，兩個(gè)同向的PN結(jié)是沒(méi)有線(xiàn)性放大工作區(qū)域的，只有導(dǎo)通、關(guān)斷的功能；體積小、耐高壓，但是需要額外的關(guān)斷電路。
應(yīng)用：UPS電源、電焊機(jī)、變頻器等。
價(jià)格
單管價(jià)格
? IGBT
? 二極管
? 三極管
? MOSFET
器件價(jià)格
從MOSFET、晶閘管、二極管等各類(lèi)功率器件來(lái)看，東微半導(dǎo)定價(jià)[敏感詞]，達(dá)到2.84元/顆。這主要來(lái)源于其在高壓超級(jí)結(jié)MOSFET、中低壓溝槽柵MOSFET以及超級(jí)硅MOSFET等主營(yíng)產(chǎn)品上的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，以及在新能源車(chē)、光伏等領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
第三代半導(dǎo)體SiC器件
SBD：Schottky barrier diode ，肖特基二極管
SiC 肖特基二極管的主要優(yōu)勢(shì)在于其正向壓降低，有助于降低通態(tài)損耗；同時(shí)它作為單極型器件，無(wú)少子存儲(chǔ)和反向恢復(fù)現(xiàn)象，可以實(shí)現(xiàn)較高的開(kāi)關(guān)頻率，有助于充分發(fā)揮 SiC件的優(yōu)勢(shì)。所以在中低電壓、中小電流、中高頻的（600~3000 V、5~20 A、150~200 kHz）的應(yīng)用場(chǎng)合，SiC肖特基二極管迅速取代了Si FRD。肖特基結(jié)構(gòu)的主要問(wèn)題是由于其勢(shì)壘高度較低，且存在鏡像力勢(shì)壘降低效應(yīng)，所以其反向漏電流較大，且隨反向電壓增加，擊穿特性較弱。
在實(shí)際應(yīng)用中，肖特基二極管的設(shè)計(jì)存在正向壓降和反向漏電之間的權(quán)衡取舍。對(duì)于純肖特基二極管而言，這只能通過(guò)選取不同的金屬種類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。使用接觸勢(shì)壘較高的金屬（如 Ni），可以實(shí)現(xiàn)較小的漏電流，但是正向?qū)▔航祵?huì)增加；使用接觸勢(shì)壘較低的金屬（如 Ti），可以實(shí)現(xiàn)較低的正向壓降，但是反向漏電將會(huì)增加。
考慮到勢(shì)壘釘扎效應(yīng)的影響，實(shí)際上不同金屬種類(lèi)之間的勢(shì)壘差比金屬功函數(shù)更小，改變金屬種類(lèi)對(duì)器件性能的影響并不顯著
應(yīng)用方向：中低電壓、中小電流、中高頻的（ 600~3000 V、 5~20 A、 150~200 kHz）的應(yīng)用場(chǎng)合
JBS：Junction barrier Schottky diode，結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管
為了給器件設(shè)計(jì)增加更多的自由度，在不顯著惡化正向?qū)ㄐ阅艿那闆r下抑制反向漏電。
在 JBS 二極管中，陽(yáng)極金屬下方的肖特基接觸部分和 P+區(qū)部分交錯(cuò)排列。在正偏時(shí)，僅有肖特基接觸部分參與導(dǎo)電，器件的特性類(lèi)似純肖特基二極管；在反偏時(shí)，肖特基結(jié)兩側(cè)的 P+區(qū)和 N-外延層構(gòu)成的 P+/N-結(jié)形成的耗盡區(qū)相互接觸，對(duì)肖特基接觸形成了屏蔽，顯著降低了其下方的電場(chǎng)強(qiáng)度，從而降低了漏電流。通過(guò)改變 P+區(qū)和肖特基區(qū)的尺寸，在保持肖特基金屬不變的前提下，很容易地調(diào)節(jié)器件的正向和反向特性；同時(shí)， JBS 二極管還保留了純肖特基二極管單極性導(dǎo)通、開(kāi)關(guān)速度快的優(yōu)勢(shì)，所以 JBS 二極管很快就代替了純肖特基二極管，成為了 Si 肖特基二極管的主要形式。
SiC JBS 二極管和純肖特基二極管一樣，幾乎沒(méi)有反向恢復(fù)過(guò)程，非常適合高頻應(yīng)用。
應(yīng)用方向：在 600~3500 V 范圍內(nèi)最常用。
在各種可靠性性能中，抗浪涌電流沖擊能力是非常重要的一個(gè)可靠性指標(biāo)。抗浪涌電流沖擊能力指的是器件承受大電流脈沖的能力。當(dāng)浪涌電流出現(xiàn)時(shí)，大電流脈沖流過(guò)器件，產(chǎn)生相應(yīng)的電壓降，進(jìn)而產(chǎn)生較大的發(fā)熱功率，導(dǎo)致器件的溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇上升，最終可能使得器件內(nèi)部某部分材料被燒毀，導(dǎo)致器件失效。具有高浪涌可靠性的器件能平穩(wěn)度過(guò)大電流脈沖，不發(fā)生失效和明顯的特性退化，有助于提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。為了提高器件的浪涌可靠性，在 JBS 二極管的基礎(chǔ)上提出了 MPS (Merged PiN Schottky)二極管。
在 MPS 二極管中，除了小尺寸 P+區(qū)外，還有用于提高器件浪涌可靠性的大尺寸P+區(qū)。其中小 P+區(qū)的作用和 JBS 二極管中的 P+區(qū)完全相同，而大 P+區(qū)的作用在于提高器件在大電流下的導(dǎo)通能力。在大電流下，大 P+區(qū)對(duì)應(yīng)的 PN 結(jié)將會(huì)開(kāi)啟，并向器件的漂移區(qū)注入少數(shù)載流子；由此產(chǎn)生的電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)將會(huì)極大地降低器件的電阻。MPS 二極管的概念和 JBS 二極管從器件的結(jié)構(gòu)特征來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，都是 P+區(qū)與肖特基區(qū)的交替排列。區(qū)別在于其工作模式：在 JBS 二極管中， P+區(qū)僅僅在器件處于反偏時(shí)屏蔽高電場(chǎng)，以減小肖特基結(jié)處的漏電，在器件處于正偏時(shí)并不起作用；在 MPS 二極管中， P+區(qū)在器件處于反偏時(shí)起到相同的作用，同時(shí)在器件處于正偏且正偏電壓較大時(shí)，同樣會(huì)參與導(dǎo)電，以提高器件雙極導(dǎo)通能力。
與Si相比，由于 SiC 材料相比 Si 材料有著更高的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，因此 SiC 肖特基二極管可以用薄得多的外延層實(shí)現(xiàn)相同的耐壓。在正常導(dǎo)通時(shí)， SiC 肖特基二極管的壓降天然就比 Si 肖特基二極管小，無(wú)需使器件進(jìn)入雙極導(dǎo)通狀態(tài)。所以 SiC MPS 二極管中的 P+區(qū)逐漸變成了僅在大電流下導(dǎo)通、增強(qiáng)器件浪涌可靠性的手段。
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