半導體制造商ROHM株式會社已正式將適用于工業(yè)設備、太陽能發(fā)電功率調(diào)節(jié)器（Power conditioner）等變流器/轉(zhuǎn)換器（inverter/converter）的碳化硅（SiC）MOSFET模塊（額定規(guī)格1200V/ 180A）投入量產(chǎn)。據(jù)ROHM稱，該模塊首創(chuàng)業(yè)界先例，采用了將功率半導體組件內(nèi)建于碳化硅MOSFET之結(jié)構，將額定電流提高至180A，如此一來，應用范圍更廣，還能有效協(xié)助各種設備達到低功耗及小型化。

ROHM已于2012年3月領先業(yè)界，正式投入“全碳化硅功率模塊”（額定規(guī)格1200V/100A）的量產(chǎn)，此一產(chǎn)品完全使用碳化硅作為功率半導體的組件結(jié)構，雖然目前還在工業(yè)設備應用領域推廣中，但市場上極度期盼此類產(chǎn)品既能夠維持小體積同時又能產(chǎn)生大電流，因此本產(chǎn)品的研發(fā)備受期待。

要產(chǎn)生大電流，通常會采取增加MOSFET的配置數(shù)量等方式，此外，還必須在設備上加裝二極管等整流組件，因此要維持小型體積十分困難。

為解決本體二極管（Body diode）的通電劣化問題，ROHM采用了第2代的碳化硅MOSFET，成功地研發(fā)出不需以二極管作為整流組件的碳化硅功率模塊（碳化硅MOSFET模塊），藉由增加碳化硅MOSFET的配置面積，讓模塊的體積維持不變，并同時達成大電流的目標。

內(nèi)建碳化硅MOSFET可改善結(jié)晶缺陷相關的制程與組件結(jié)構，因此能成功地克服本體二極管（Body diode）等組件在可靠性上的問題。

相較于一般轉(zhuǎn)換器所使用的硅質(zhì)IGBT，可減少損耗達50%以上，除了降低損耗外，還能達到50kHz以上的高頻，也能使用較小型的周邊零件。

特點

1. MOSFET單體仍維持切換特性，同時創(chuàng)造出無尾電流、低功耗之切換質(zhì)量

即使不使用肖特基二極管，仍能達到和傳統(tǒng)產(chǎn)品同級的切換特性，而且不會產(chǎn)生在硅質(zhì)IGBT上所常見的尾電流，因此可成功降低損耗達50%以上，有效為設備的節(jié)能化帶來幫助。此外，高達50kHz以上的切換頻率，也是硅質(zhì)IGBT所無法達成的，因此就連外圍設備也能一舉實現(xiàn)小型化與輕量化的目標。

2. 可逆向?qū)ǎ虼四軌騽?chuàng)造出高效率的同步整流電路

一般來說，硅質(zhì)IGBT組件無法被逆向?qū)ǎ蓟鐼OSFET因為是本體二極管，因此隨時可逆向?qū)ā４送猓尤腴l極訊號后，即可讓MOSFET進行逆向?qū)ǎ噍^于只使用二極管的方式，更能夠達到低電阻目標。利用此種逆向?qū)ㄌ匦运苌鰜淼母咝释秸骷夹g，讓產(chǎn)品即使在1000V以上的電壓時，也能創(chuàng)造出高于二極管整流方式之絕佳效率。

3. 解決本體二極管的通電劣化問題

即使通電時間超過1000小時，特性亦不劣化

本體二極管具有通電時會使缺陷擴大的特性，因此ROHM由制程及組件結(jié)構兩方面著手，成功地解決發(fā)生缺陷的原因。

一般產(chǎn)品只要超過20小時，導通（ON）電阻就會大幅增加，不過，本產(chǎn)品即使通電時間超過1000小時，導通（ON）電阻也不會增加。

本產(chǎn)品的生產(chǎn)地點為ROHM株式會社總公司工廠（位于日本京都市），目前已經(jīng)開始樣品出貨，并預定自12月開始正式量產(chǎn)及出貨。

專有名詞解釋

- 本體二極管（Body diode）
在MOSFET的結(jié)構上，于其內(nèi)部所形成的二極管，當變流器動作時，電流會通過此二極管，因此需要較低的VF （順向電壓）或高速回復特性。

- 尾電流（Tail current）
亦即IGBT在關機時經(jīng)常會發(fā)生的瞬時電流（Transient current），因電洞的蓄積時間而發(fā)生。在此期間將產(chǎn)生汲極電壓，因此會造成極大的切換損耗。

- IGBT （「Insulated Gate Bipolar Transistor」一詞之縮寫，中文翻譯為: 絕緣閘雙極晶體管）
除了電子外，還可藉由電流通過電洞的方式而達成低導通（ON）電阻的一種功率晶體管，由于電洞的蓄積時間，因此無法高速驅(qū)動，并且會出現(xiàn)切換損耗較大的問題。

- 順向電壓（VF：Forward Voltage）
亦即當順向電壓通過時，二極管所產(chǎn)生的電壓值，數(shù)值越小，表示功耗越少。

- 導通（ON）電阻
亦即功率組件動作時的電阻值，此為影響功率MOSFET性能最重要的一項參數(shù)。數(shù)值越低，代表性能越佳。