SiC MOSFETのボディーダイオードの特性を教えてください

一般的なSiC MOSFETのボディーダイオードは、SiC pn接合ダイオードです。このpn接合ダイオードの逆回復時間(trr)は、通常のSi pn接合ダイオードよりも高速です。

 当社の第3世代 SiC MOSFETは、図1に示す等価回路のようにSiC MOSFETのドレイン・ソース間にSiC ショットキーバリアダイオード(SBD)を内蔵することによって、SBDを外部接続した場合に対して、ワイヤや基板配線によるインダクタンスを低減し、高周波スイッチングで生じる損失やノイズの低減に適したデバイスとなっています。また、SBDを内蔵していないSiC MOSFETに比べて順方向電圧 (VF) が小さく、図2に示すように導通損失の低減ができます。

 SBDを内蔵することは信頼性の改善にも効果があります。上記のように当社のSiC MOSFETは、SiC SBDを内蔵することでボディーダイオード(pn接合ダイオード)に通電しにくい設計となっており、長期動作時の結晶欠陥発生などによるpn接合ダイオードの順方向電圧(VF)やSiC MOSFETのしきい値電圧(Vth)やオン抵抗(RDS(ON))などの特性が変動するリスクを低減しています。

図1  第3世代SiC MOSFET 等価回路
図1 第3世代SiC MOSFET 等価回路
図2  I<sub>DR</sub>-V<sub>DS</sub>特性
図2 IDR-VDS特性

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以下の資料にも関連する説明がありますので、ご参照ください。

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