功率半導(dǎo)體開關(guān)通常在用于電路設(shè)計(jì)時(shí)，能夠在不增加開關(guān)損耗的情況下減小電流傳導(dǎo)期間的損耗，這是其一大優(yōu)勢(shì)。在各種電路保護(hù)應(yīng)用中，器件需要連續(xù)傳送電流，較低的傳導(dǎo)態(tài)損耗有利于使系統(tǒng)保持較高的效率，并將產(chǎn)生的廢熱降至最低。如果在這些應(yīng)用中需要放心地使用這些功率開關(guān)，必須滿足各種類型的耐用性標(biāo)準(zhǔn)。

在本文中，我們將討論最先進(jìn)的低阻抗功率半導(dǎo)體開關(guān)，介紹其關(guān)鍵特性和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。這些開是由UnitedSiC開發(fā)，采用堆疊式共源共柵(cascode)技術(shù)，其中將一個(gè)特殊設(shè)計(jì)，阻抗低于1mΩ的硅低壓MOSFET堆疊在一個(gè)阻抗低于10mΩ的650～1200V常開型碳化硅(SiC) JFET之上。所形成的復(fù)合器件被稱為SiC FET，可以像標(biāo)準(zhǔn)硅器件一樣進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但是與硅IGBT、硅MOSFET和SiC MOSFET相比，具有許多優(yōu)勢(shì)。

什么是堆疊式共源共柵?

與包括SiC MOSFET、硅MOSFET和GaN HEMT在內(nèi)的其他可用功率晶體管相比，常開型SiC JFET的單位芯片面積具有更低的導(dǎo)通阻抗。如圖1a所示，當(dāng)?shù)蛪篗OSFET堆疊在JFET上時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)圖1b的共源共柵架構(gòu)，就形成了低阻抗常關(guān)斷型開關(guān)，稱為堆疊式共源共柵，其阻抗是低壓MOSFET和SiC JFET阻抗之和，根據(jù)所選擇的MOSFET和JFET的不同，其阻抗可能比JFET阻抗高5～20%。

顯示了8.6mΩ，1200V堆疊芯片UF3SC12009Z的尺寸。由于在組裝之前將低壓MOSFET預(yù)堆疊在JFET上，因此該復(fù)合器件與標(biāo)準(zhǔn)組裝管芯連接和引線鍵合設(shè)備兼容。而且，很有意義的是，該器件適合用于電源模塊，并且還可通過TO247-4L封裝提供(器件名稱UF3SC12009K4S)。