碳化硅很好，但为什么碳化硅IGBT很少见？

时间： 2024-06-07 来源：SMC （桑德斯微电子公众号）

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IGBT芯片,IGBT器件,Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管

碳化硅IGBT面世已久

只在高耐压场景下小范围使用

什么是IGBT

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 的中文名称是绝缘栅双极型晶体管，是由晶体三极管和MOS管组成的复合型半导体器件。

IGBT芯片是IGBT器件的主要部分，由四个区域组成：N+型集电极、P型漏极、N型沟道和P+型栅极。IGBT芯片中使用的重要技术是沟道控制、载流子注入和处理高电压的结构设计。

为什么不用SiC

为什么市场上少有碳化硅IGBT？这和碳化硅的材料特性息息相关。与标准硅材料相比，碳化硅最大的优势是耐高温、耐高压、损耗低，这也使其成为目前高压大功率应用中的半导体材料首选。

碳化硅IGBT由于电导调制效应，导通电阻显著减小，与碳化硅MOSFET器件相比具有明显优势。以15kV IGBT器件为例，导通电阻降低约88%。但与此同时，碳化硅IGBT与碳化硅MOSFET结构上最大的区别为背面多了PN结，结电压为2.6V。这一特性限制了其在10kV以下领域的应用。

▲SiC IGBT/MOSFET比导通电阻与击穿电压关系 | 图源: 功率半导体之家

碳化硅作为一种宽禁带材料，可以在高耐压下保持更轻薄的芯片体积。而目前的碳化硅MOSFET已经可以覆盖IGBT的耐压水平、达到6500V耐压值，且MOSFET的芯片结构比IGBT更简单。

因此，在6500V及以下，SiC MOSFET更具优势，其导通电阻小于SiC IGBT。而在6500V或是更高的电压以上，SiC IGBT具有优势，其导通电阻小于SiC MOSFET。

▲IGBT与MOSFET | 图源网络

成本仍是最大阻碍

总结来说，因制备成本太高，且性能过剩，因此碳化硅IGBT在大多数应用场合都“毫无竞争力”。

但事实上，在一些10kV-25kV的高压场景，如PET电力电子变压器 (Power Electronic Transformer)，碳化硅IGBT则以优越的通态特性和开关速度难逢敌手。但在这些领域，碳化硅IGBT目前的最大劣势仍然是成本较高、以及应用范围十分有限。

目前，碳化硅IGBT的研发机构有CREE、日本产业技术综合研究所、中国电科第五十五研究所、中科院半导体所等。

SMC桑德斯微电子根据客户的需求设计和生产半导体及相关产品。

2015年，SMC布局碳化硅产品的设计、研发与制造，并推出了一系列节能可靠、高性价比的大功率碳化硅产品器件，可广泛运用于包括新能源汽车、光伏、储能、电源等各个领域。

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

选型指南 - SLKOR - 2022/10/9 PDF 中文下载

瑞之辰解读碳化硅（SiC）企业 2024 半年报的喜与忧

碳化硅作为一种重要的半导体材料，在新能源汽车、5G 通信等领域有着广泛的应用前景。近期，多家碳化硅（SiC）上市企业陆续披露了 2024 年半年报，瑞之辰从中发现各家企业呈现出不同的发展态势。

行业资讯发布时间 : 2024-08-26

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目录- 整流桥 Rectifier Bridge 整流二极管 Rectifier Diode 快恢复二极管 Quick-recovery Diode 超高效整流二极管 Ultra High Efficiency Rectifier Diode 肖特基二极管 Schottky Diode 光伏二极管 Photovoltaic Diode 瞬态抑制二极管 Transient Voltage Suppressor 稳压二极管 Zener Diode 放电管 Discharge Tube 静电放电 ESD 小信号开关二极管 Small Signal Switching Diode 小信号肖特基二极管 Small Signal Schottky Diode 小信号三极管 Small Signal Triode 小信号数字晶体管 Small Signal Digital Transistor 晶闸管/整流二极管/三相整流桥模块 THYRISTOR/RECTIFIER/ THREE PHASE RECTIFIE DIODE MODULE IGBT模块 IGBT MODULES 肖特基模块/碳化硅肖特基模块 SCHOTTKY MODULES/SIC SCHOTTKY MODULE 快恢复二极管模块 FRD DIODE MODULES 中低压MOS管 Medium and Low Voltage MOS Tube

型号- 1N4743A,MD350A12D4,MD165C08D2,ZMM55C22V,MT200DT08L2,SMF10CA,1N5941B,MMSZ5222B,BC807-16W,GBL408A,HER602G,H2MF,1N4742A,MT200U08T2,GS2GA,SMB3Z190A,1N5940B,MMSZ5223B,MF400K06F3,MBR30100FCTS,1N5393GS,HER603G,BZX55C8V2,GR1G,1N4745A,S315,MD600C08D5,GR1K,GR1J,GR1M,MBRL20100FCT,ZMM55C24V,MD75S12M2,SSL310B,1N5943B,MD75S12M4,SSL310A,S320,P6KE68C,GBL406A,HER604G,GR2B,GR2A,GR2D,1N4746A,SMF120CA,MD75S12M8,1N4744A,BZT52C8V2,SMB3Z3.3A,SR140L,SMA2Z43A,MMSZ5225B,GS2JA,1N5942B,S310,GR1A,HER605G,GR1B,MD75S08NM2,SA48CA,GR1D,GR3K,GR3J,GR3M,HER607G,MD130S16M5,SA180C,1.5KE500,MBR2045FCTS,MD130S16M3,SA180A,1N5946B,1N5945B,MD70K16D1,GS2KA,MD600U06I5,S33F,MD60A12D1,HER606G,1N4748A,SMF190A,GR2G,SA22CA,GR2J,P6KE8.2CA,GR2K,HER608G,GR2M,MD200C18D2,SMB3Z3.9A,MUR1660,1N5944B,S32F,P4KE180A,GR3A,P4KE180C,MD60K18D1,SA110CA,GR3B,SS210A,GR3D,GR3G,1N4747A,BAS416,GR5K,GR5J,H1KFS,GR5M,BZX55B5V1,ESD12VD3,1.5KE520,ZMM55C20V,SMB3Z3.6A,MF100C12F2N,1N5948B,SMF36CA,MD380K08D3,MF200C12F2,GS2MA,S35F,SS8U100,MD120C16D1,MF200C12F5,ESD12VD5,P4KE22CA,MD120K12D1N,BZX55B5V6,SMB2Z68A,MT40CB08T1,SMA2Z6.2A,MBR10100CTS,MUR1640,1N5947B,S34F,MMSZ5221B,GR5A,HD6S,GR5B,1.5KE51A,SMA2Z47A,GR5D,GR5G,YJD50N03A,1N4749A,1.5KE51C,P0080SC,MF200DU12FJ,KBL606,MBRB20150CT,SMA5923B,DZ23C6V2,BZX84C2V4W,KBL608,SA70CA,1.5KE36CA,DZ23C6V8,P0080SB,P0080SA,MURS140,MBR20100CD,S8550-L,1.5KE550,MF100U12F2,S8550-H,SA17CA,KBL610,1.5KE170CA,MD60C12D1N,MBR20100CT,SMA5922B,MT330C16T4,1N5949B,MD100C12D1N,HD8S,S36F,SR3200,1.5KE56A,BAS70-06,SMA5925B,BAS70-04,BAS70-05,MD400K16D4,SMA4727A,MUR1020FCT,E2AF,MURS120,SA5.0CA,GBP410A,BZX584B8V2,1.5KE56C,YBSM6010,MD240K12D2,P6KE500C,BZT52C3V9S,P6KE500A,MBR1060FCT,SMA5924B,S38F,SMF64A,BAV99WT,MBRB20150CTS,MBR10200FCT,MF300C06F2,YBSM6008,SMA2Z180A,YBSM6006,SD101BWS,SS520A,SS520B,SMA5927B,MBR4045PT,ZMM55C9V1,E2CF,MMSZ5226B,SMA4729A,MBRB1060CT,SMA5926B,MD50S12M1,P6KE180CA,MD50S12M4,BZT52C3V3S,BR2506L,E2BF,MMSZ5227B,SMA4728A,MT60C12T1,MBR30150CTS,YJL2312A,BR2506W,MUR540,MD36K12D1,SS215A,SMA5929B,P4KE400A,YJQ3415A,MD300A12D3,BZT52C3V6S,P4KE400C,ZMM55B75V,MMSZ5228B,MD30DU08DA,1.5KE10CA,MURS320B,S35VB100,MD260A12D3,SMA5928B,SMF60A,ZMM55B6V2,MD60DU16M7,BZX84C2V7W,P6KE27CA,E2DF,MBR10150FCT,YJG85G06A,BR2508L,ZMM55B6V8,MD500A18D5,MUR560,MUR1620F,MMSZ5229B,BR2508W,HER601G,SSL510,P4KE6.8CA,SS515,P4KE6.8C,MBLSK16S,E2GF,SS510,BZX84C5V6,BZX84C5V1,MD350C16D4,RL201G,P4KE220,SA9.0,SMF70A,MD75S08M8,SMB2Z160A,P6KE7.5,P4KE20C,MD600C12D5,P4KE20A,MT1508A,E2FF,KBPC5006W,MT330CB18T4,SMB3Z110A,MD75S08M4,MT200CB12T2,MD600A16D5,MBLSK14S,MT200CB12T3,GBPC1510W,MD75S08M2,MBR2060CTS,SS510A,SS510B,SMA2Z3.0A,MT150DT08L2,SMF19CA,KBJ806,SA90A,KBJ808,SA90C,BZT52B43,BC848CW,1N4001G,BZT52B47,SMB3Z240A,P4KE200,SMA4731A,SS52A,SS52B,RL203G,YJD40G10A,KBJ810,KBU806,SR3150,P6KE220CA,SA40CA,KBU808,E2HF,SS520,MT1506A,1N4002G,SB1240,SMA4730A,KBU810,BZX584C30V,RL202G,SZ1240A,MD60C16D1,E2KF,SMA5931B,BC848AW,SA100C,P6KE100CA,1N4003G,SMA4733A,RL205G,MD800C18D6,YJD15N10A,BZX584B7V5,SMB3Z82A,MD200A08D2,MT110CB18T1,SR5100L,SMF110A,E2JF,SMA5930B,BC848BW,P4KE100A,P4KE100C,BZX84B2V7,1N4004G,BZX84B2V4,RL204G,SMF85CA,SMA4732A,MMBTA05,MD380K12D3,MMBTA06,MT40CB12T1,SMA5933B,YJD100G10A,MT60CB18T1,DZ23C7V5,KBU1506,SMB2Z4.7A,MF300U05F6,KBU1508,1N4005G,SMA4735A,SZ1110A,RL207G,MD250S12M5,MD250S12M3,SS515A,SS515B,KBPC5008W,SMA5932B,SA100A,MT570C16T6,SMA4734A,MT25CB16T1,1N4006G,MF300A06F2N,KBU1510,RL206G,P6KE75,MMBTA55,SMA2Z100A,BZX584C2V4,SKBPC5010,SKBPC5012,SKBPC5014,SKBPC5016,SKBPC5008,BZT52B9V1S,MD400U08I4,MB6SA,ESD24VD3,P6KE62CA,1N4007G,SR260,MURS140B,P6KE68,MMBTA56,MMBTA44,SA7.5CA,MMBTA42,P6KE82,SS58A,GS3AB,SS58B,MUR1620,25SQ045,MUR2060FCT,AZ23C2V7,MT75DT18L1,P6KE75A,BZX584C2V7,BZX584C36V,P6KE75C,MD120A12D1,MURB1080CT,P6KE91,GS3BB,MBR10150FCTS,MD60S18M2,SS8550-H,SS8550-L,P4KE27C,MD60S18M7,SA6.0C,SA6.0A,GBL410A,MT100DT12L1,D4UB100,BZX584C39V,MD100A16D1N,SKBPC5006,MUR1060FCT,P4KE27A,D3UB80A,MBRL2045CT,MD260A08D3,P6KE30,1N4751A,SA190CA,U1AF,SR220,MMBTA92,GS3DB,MBR10150CD,BZT52B22,BZT52B24,SMF54CA,1N4448W,BZT52B27,SS54A,P6KE27,1.5KE100A,SS54B,1.5KE100C,P6KE24,KBPC2506W,P6KE22,BZT52B20,B5817WS,MT60C08T1,P4KE250,P6KE43,DB205,DB207,BZT52C7V5,DB206,E1CFS,1N4750A,B0520WS,P4KE24C,P6KE75CA,ZMM55C27V,P4KE24A,SMA2Z6.8A,BZT52B33,YJS9435A,BZT52B36,BZT52B39,P6KE39,MD30DU12DA,SS53A,SS53B,P6KE36,MD260K18D3,SMB2Z62A,BZT52B30,P6KE33,1N4753A,BZT52B4V3,P6KE51,GBJ810,BZT52B4V7,GBU810,1.5KE18CA,MUR820F,GBU806,1N5951B,GBU808,KBPC2508W,SR240,SS56A,U1DF,SS56B,YBS3008,P6KE47,YBS3006,D3UB100A,BZX584C33V,MBR10150CT,MD300C16D3,GBJ806,P6KE62,1N4752A,U1BF,MD50H08FJ,BZT52B18,P4KE22C,P4KE22A,GS3GB,BZT52B10,BZT52B11,BZT52B12,BZT52B13,YBS3010,BZT52B15,1N5950B,BZT52B16,U1CF,SS55A,SS55B,SA6.5C,P4KE6.8A,GBJ808,SA6.5A,P6KE56,HS3MB,1N4755A,MT200CB08T3,SA36CA,MT200CB08T2,GS1G,MBR3060CT,DBL205S,GS1J,1.5KE6.8,GS1K,GS1M,ZMM55C10V,SMF6.0A,GS1DB,SR8150,SD103AW,GBL410,MD120K18D1,FR204G,1N5953B,SMB3Z17A,YJQ3400A,GBJ3506A,MMSZ5234B,1S20,MT150DT12L2,GS2A,U1FF,BZX55B6V8,GS2B,BZX55B6V2,GS2D,MBRL30200FCT,1N4754A,GBL406,GBL408,DBL206S,1S40,ZMM55C11V,FR205G,SMB3Z18A,1N5952B,SMF

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数明半导体（Sillumin）隔离器件和门极驱动器选型指南

目录- 公司简介隔离器件、门极驱动选型表隔离器件介绍单通道隔离驱动器双通道隔离驱动器带保护功能隔离驱动器数字隔离器 HVIC门极驱动器应用领域

型号- SLMI77XX系列,SLM27511,SLM2003E,SLM27512,SLM2003S,SLMI8273,SLM2104S,SLMI8232,SLMI8233,SLMI8230,SLMI8274,SLM2108S,SLMI8231,SLMI8275,SLMI7740,SLMI5320,SLMI7742,SLMI8234,SLMI7741,SLMI8235,SLM345,SLMI77XX,SLM346,SLMI776X,SLM2110,SLMI330,SLM2752X,SLM7888,SLMI772X,SLMI334,SLMI333,SLMI332,SLMI331,SLMI137,SLMI335,SLM27524,SLM27525,SLMI772X系列,SLM2181,SLM27523,SLMI776X系列,SLM2101S,SLM341,SLM2004S,SLM343,SLM340,SLMI827X系列,SLM21814,SLMI823X系列,SLMI33X系列,SLMI5952,SLM27517,SLM21XX,SLM2186,SLM2184S,SLM27519,SLM2304S,SLM27211,SLM20XX系列,SLM2005S,SLMI23514,SLM2106S,SLMI7760,SLMI7762,SLMI7761,SLMI7720,SLMI827X,SLMI7763,SLMI7721,SLMI823X,SLM34X,SLMI774X,SLM2005E,SLMI7769,SLMI350,SLM21XX系列,SLM2015,SLM2136,SLM2106B,SLM21867,SLM2014,SLMI33X,SLMI774X系列,SLM34X系列,SLM21364,SLM2103S,SLM2009,SLMI5852,SLM2001S,SLM20XX,SLM2751X

选型指南 - 数明半导体 - V1.0 - 2022.01 PDF 中文下载

碳化硅肖特基二极管、碳化硅MOSFET等碳化硅功率器件用于变频空调等白色家电，具备更高的效率、开关频率

碳化硅技术带来了更高的效率，可以减少空调散热器的尺寸和热管理的成本。同时，更高的开关频率可以降低磁性元件的成本和尺寸，实现更高的功率密度。此外，低电磁干扰特性则可以降低电磁干扰滤波器的成本并解决电磁干扰的研发成本。

应用方案发布时间 : 2024-08-26

阿基米德半导体IGBT功率模块/IGBT分立器件选型表

阿基米德半导体推出高性能MOSFET/IGBT、Hybrid/ SiC SBD/MOSFET功率模块、分立器件产品，涵盖650V~1700V电压等级，产品主要应用于新能源汽车/光伏/储能/充电桩/数据中心/电能质量等领域。

产品型号	品类	VCE(V)	IC(A)	Package
AMG200L12L1H3RB	IGBT功率模块	1200	200	ACL

选型表 - 阿基米德半导体立即选型

阿基米德半导体（Archimedes）IGBT分立器件/功率模块选型指南

目录- 公司简介 TO247封装产品功率模块

型号- AMGO75B65FPH3RB,ADH040N12HT5,AMG006L12P2C3RB,ADG075N65CT5,AMG006L12P2C3RA,ADG040N65HT5,AMG225L12L1H3RB,ADH075N12MT7,AMG375L65L1S5RC,AMG150L70P2H3RA,AMG200L12L1H3RA,AMG200L12L1H3RB,AMG100L65P2H3RB,AMG225L65F2S5RC,AMG950H75H1H3RA,ADG100N12BT7,AMG100L65P2H3RA,AMG200H12S1M3RA,AMG080L12F1H3RA,ADG050N12AT7,AMG450L65P4S5RE,ADH075N65FT5,AMG450L65P4S5FC,AMG400L12P4H3RA,AMG400L12P4H3RB,AMG300H12S1M3RA,ADG075N70CT5,ADG060N65BT5,AMG450L65P4S5RD,AMG450L65P4S5RC,AMG150L12L1H3RA,ADG050N65CT5,AMG225L65P4S5RC,ADG075N65FT5,AMG300H12E1M3RA,AMG300L12P4H3RA,ADG150N65FT7,ADG075N65BT5,ADG050N65KT5,AMG820H75H1H3RA,ADG100N65FT7,AMG600H12E1M3RA,AMG450H12E1M3RB,AMG300L65F2S5RC,AMG300L65F2S5RA,AMG300L65F2S5RB,AMG600H75H1H3RA,ADG100N12MT7,AMG150L65P2H3RB,ADG075N12MT7,AMG150L65P2H3RA,AMG600H12E1M3RB,ADG040N12HT5,ADG050N12HT7,AMGO80L12F0H3RA,AMG080L12F0H3RB,AMG450L65F2S5RC,AMG450L65F2S5RB,ADG040N12AT5,ADS080N12GT8,AMG300L65P4S5RC,AMG600H12S1M3RA,AMG160L12F1H3RB,AMG160L12F1H3RA,AMG450H12E1L3RA,AMG900H12E1M3RA,AMG375L65P4S5RC,AMG600H12H1H3RA,ADS040N12GT8,AMG450H12S1M3RA,AMG160L12F2H3RB,AMG160L12F2H3RA

选型指南 - 阿基米德半导体 - 2023/8/31 PDF 中文下载