ROHM：率先量产沟槽型SiC-MOSFET，看好太阳能、工业等领域前景

　　ROHM近日于世界率先开发出采用沟槽结构的SiC-MOSFET，并已建立起了完备的量产体制。与已经在量产中的平面型SiC-MOSFET相比，同一芯片尺寸的导通电阻可降低50%，这将大幅降低太阳能发电用功率调节器和工业设备用电源、工业用逆变器等所有相关设备的功率损耗。

　　另外，此次开发的SiC-MOSFET计划将推出功率模块及分立封装产品，目前已建立起了完备的功率模块产品的量产体制。前期工序的生产基地为ROHM Apollo Co., Ltd.(日本福冈县)，后期工序的生产基地为ROHM总部工厂(日本京都市)。今后计划还将逐步扩充产品阵容。

　　此次的新产品有“全SiC”功率模块和分立产品两类。其中分立产品中，ROHM将依次展开额定电压650V、1200V各3款产品的开发。额定电流将继续开发118A(650V)、95A(1200V)的产品。

　　另外，ROHM半导体(深圳)有限公司分立元器件部 高级经理 水原德健解析了新产品的特点，并展望了SiC的趋势。

双沟槽的优势

　　单沟槽结构如图1左侧所示，瓶颈之一就是单沟槽的门极底部电场过于集中，而双沟槽结构可缓和电场集中的问题(图1右侧)，因此可以确保元器件的长期可靠性，实现量产化。

　　关于双沟槽的技术难度，受耐性是一个重要指标。至于沟槽的精密化方面，SiC和硅的原理是一样的，例如挖沟槽，希望挖得更细，间距希望做得更紧。因为SiC和硅相比，SiC的硬度会更大，因此挖槽时候会更难。

导通电阻降低50%的意义

　　ROHM跟一些大学共同研究后认为：“一两个百分点的提高是可能的”。对于最终产品，提高一个百分点已经是很大的效率提高了。以太阳能发电为例，家用主要是2000W、4000W、6000W，例如4000W，一个百分点就是40W，即40度电/小时，如果销售出去，收益还是很可观的。

导通电阻减小的方法

　　新一代产品的导通电阻会增加40 mΩ、22mΩ，之所以能够实现小的导通电阻，主要是把芯片尺寸变大。因此，这也就解释了在相同工艺下，22 mΩ产品比40 mΩ产品贵一些。但对于整个产品来说，总的趋势是做得越来越小。比如同样是40 mΩ，原有第二代和现在的第三代相比，第三代会变小。

SiC的技术市场

　　SiC的突出优势是高效，但目前的发展瓶颈主要是价格，是同类Si产品的5、6倍左右的价格。一些专业人士认为，如果SiC的价格是硅的2、3倍，应该会有很大的市场。因此SiC目前主要定位于取代一些对价格不太敏感、要求高效率的应用，例如电动汽车等。

　　关于SiC市场，根据市场调查公司的数据，去年SiC大约有1.2亿美元左右的市场体量。到2020年以后，即EV(电动汽车)大规模推出时，市场可能会有放大式的发展。相比之下，去年硅功率器件(含IGBT)大约是100亿美元市场。ROHM SiC在全球位居第三，占有率约为20%。

　　在成本下降走势方面，2010年左右SiC肖特基开始在一些厂家应用，到去年为止，相同特性的产品价格大约已下降了一半。因此从2010年到现在大约用了四五年时间，价格下降了一半。未来四五年能否继续降低一半?以现在的生产技术来看，应该是降价速度比原来要慢一些，但如果有一个特殊的新技术出现，可能价格会下降得快一些。

　　为何碳化硅器件(SiC)的成本居高不下?原因之一是原材料和现在的生成技术所限。

　　在应用方面，SiC应用很方便，例如SiC肖特基可以直接替换FRD。但是SiC模组取代IGBT模组，SiC MOSFET取代IGBT，因为它们前端驱动有些不一样，因此驱动要有所改变，例如电感、电容要改动。一些大企业自己会去做这种改动，ROHM也会为一些厂家提供参考电路。