Toshiba Electronics Europe GmbH har udviklet nye 1.200V siliciumkarbid (SiC) MOSFETs med lav on-modstand (RDS(ON)) og et højt pålidelighedsniveau. Komponenterne er især egnede til applikationer som automotive traktionsinvertere. De kan nu leveres i samples til tidlig test i bare-die format, so mulige kunder kan tilpasse komponenterne til at opfylde deres applikationers behov.
Den nye X5M007E120 bruger en fremstillingsproces, som reducerer on-modstanden pr. givent areal med op til 30%. Modsat eksisterende metoder, der bruger en stribet mønsterkonstruktion, har de nye komponenter embeddede Schottky barrieredioder (SBD’er) arrangeret i et skakmønster for at give den lavere on-modstand.
Mange SiC MOSFETs får øget deres on-modstand, når body-dioderne oplades under reverse-ledetilstand, og det kan påvirke pålideligheden. Toshibas SiC MOSFETs mindsker det problem ved at forhindre body-dioderne i at arbejde som SBD’er, en egenskab, der er embedded i MOSFET’erne. Dette design bidrager til en reduktion af on-modstanden, men sikrer samtidigt pålideligheden, når komponenten er i reverse-ledetilstand.
Da elektriske motorer bruger over 40% af verdens elektriske energi[1], er en effektiv drift afgørende for bæredygtigheden. Arrangementet af SBD’er i den aktuelle komponent undertrykker body-diodens opladning, og den øvre grænse for unipolar drift er næsten fordoblet uden, at det medfører en forøgelse af SBD-arealet. Desuden er kanaltætheden også forbedret. Disse forbedringer bidrager til energieffektiviteten i applikationer, der også omfatter invertere til motorstyring.
En reduktion af RDS(ON) i en SiC MOSFET kan give et overskydende strøm-flow under kortslutningstilstande. Ved at bruge en dyb barrierestruktur reducerer X5M007E120 den overskydende strøm i MOSFET’en samt lækstrømmene i SBD’ernes område under kortslutningsdriften. Det giver holdbarheden under kortslutningsforhold, mens de høje pålidelighedsegenskaber er opretholdt i forhold til drift under reverserede ledeforhold.
Den nye X5M007E120 har en VDSS på 1.200V og tåler nominelt en drain-strøm (ID) på 229A kontinuert og op til 458A i pulsdrift (ID Pulse). RDS(ON) er så lav som 7,2mΩ, og komponenter kan arbejde ved kanaltemperaturer (Tch) helt op til 175°C. Komponenterne er desuden AEC-Q100 kvalificerede til automotive applikationer.
Samples af de nye X5M007E120 forventes klar i løbet af 2025 med volumenproducerede samples klar til udskibning i 2026.
