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车规级碳化硅突围!AOS推出aSiC MOSFET破解高压拓扑能效瓶颈

发布时间:2025-05-20 责任编辑:lina

【导读】AOS第三代1200V aSiC MOSFET通过三维材料改性技术实现双重突破:在25℃条件下,15mΩ典型导通电阻较传统硅器件降低62%,而在175℃高温工况下仍能保持85%的初始导通性能。更值得关注的是其开关品质因数(FOM=Rds(on)*Qg)优化至155mΩ·nC,较行业平均水平提升30%。这项突破源于对沟槽栅结构的创新优化——采用非对称梯度掺杂技术,使栅极电荷量(Qg)降低至145nC,同时保持100V/ns的优异di/dt耐受能力。


AOS第三代1200V aSiC MOSFET通过三维材料改性技术实现双重突破:在25℃条件下,15mΩ典型导通电阻较传统硅器件降低62%,而在175℃高温工况下仍能保持85%的初始导通性能。更值得关注的是其开关品质因数(FOM=Rds(on)*Qg)优化至155mΩ·nC,较行业平均水平提升30%。这项突破源于对沟槽栅结构的创新优化——采用非对称梯度掺杂技术,使栅极电荷量(Qg)降低至145nC,同时保持100V/ns的优异di/dt耐受能力。


车规级碳化硅突围!AOS推出aSiC MOSFET破解高压拓扑能效瓶颈


核心技术:

● 开关品质因数(FOM)提升30%,高频工况损耗降低18%

● 导通电阻(Rds(on))温度系数改善40%,保障高负载稳定性

● HV-H3TRB耐受时长延长至2000小时(行业标准3倍)

● 栅极氧化层厚度缩减至50nm,开关速度提升至150V/ns



产品功能


车规级碳化硅突围!AOS推出aSiC MOSFET破解高压拓扑能效瓶颈


竞品对比分析


车规级碳化硅突围!AOS推出aSiC MOSFET破解高压拓扑能效瓶颈


行业价值


1. 电动汽车领域:支持800V平台主驱逆变器,系统体积缩减25%,续航提升7%

2. 数据中心供电:满足48V转12V高密度电源需求,PUE值优化至1.05以下

3. 可再生能源系统:光伏逆变器MPPT效率突破99%,LCOE降低0.8美分/kWh


技术难题与突破路径


挑战:碳化硅材料缺陷导致的可靠性衰减

● 传统方案:牺牲开关速度换取可靠性

● AOS创新路径:
▶ 原子层钝化技术(界面态密度降低60%)
▶ 双区外延生长(击穿电压均匀性提升35%)
▶ 动态栅极补偿电路(抗串扰能力增强3倍)


电动汽车与AI技术正在重塑产业格局,但这对电力系统提出了更高要求——必须在能源需求激增时仍保持高效运行。我们很高兴新一代αSiC MOSFET在满足客户性能需求的同时,还能为环境保护作出积极贡献。

——  David Sheridan

AOS宽禁带半导体产品副总裁


技术亮点


● 通过汽车级 AEC-Q101 认证

● 栅极驱动电压兼容范围广(+15V 至 +18V)

● 开关品质因数(FOM)提升高达 30%

● 符合增强型高湿高压反偏(HV-H3TRB)测试标准

● 优化雪崩耐量(UIS)与短路耐受能力


应用场景与市场前景


车规级碳化硅突围!AOS推出aSiC MOSFET破解高压拓扑能效瓶颈


未来展望

AOS计划于2024年Q4推出:

● 表面贴装版本:采用CLTCC封装,热阻降低至0.5℃/W

● 晶圆级集成方案:1200V/6mΩ器件,适配兆瓦级储能变流器

● 智能功率模块:集成自保护功能,故障响应时间<2μs


技术路线图显示:

● 2025年实现2000V SiC MOSFET量产

● 2026年推出双向阻断结构,适配矩阵式转换器


结语


AOS第三代1200V αSiC MOSFET通过材料工艺协同创新,在高压、高频、高可靠性维度建立新标杆。该技术将加速800V电气架构在新能源汽车与数据中心领域的普及,预计带动全球SiC功率器件市场规模在2027年突破$100亿,年复合增长率达29.3%。


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