SiC MOSFET 导通电阻差异可达 50%,这一性能提升正显著推动功率器件市场,尤其是在新能源汽车等车规应用中的快速增长。

以 Rohm 的沟槽栅(Trench gate)技术为例,其 1200V SiC MOSFET 的导通电阻(RonA)从平面栅(Planner gate)的 8.2 mΩcm² 降至 4.1 mΩcm²,降幅达 50%。更低的导通电阻直接降低了功率器件的能量损耗,从而提升电动汽车逆变器、充电桩等系统的能效与续航能力。这种性能优势使得沟槽型 SiC MOSFET 成为行业演进方向,加速了其在车规市场的渗透。

技术路线对比:沟槽栅 vs 平面栅

不同技术路线对功率器件市场增长的驱动力差异明显。下表对比了 Rohm 两代 SiC MOSFET 的关键参数:

参数2G(平面栅)3G(沟槽栅)
结构Planner gate (DMOS)Trench gate (UMOS)
RonA (1200V)8.2 mΩcm²4.1 mΩcm²
RonA (650V)6.5 mΩcm²3.1 mΩcm²

目前,Cree、意法半导体、安森美主要采用平面型,而 Rohm 与英飞凌已转向沟槽型。沟槽型在降低导通电阻方面优势显著,但栅氧化层可靠性仍需工艺验证,这直接影响其在车规场景的规模化应用。随着工艺成熟,沟槽型 SiC MOSFET 将更广泛地替代传统 IGBT,成为 EV 逆变器、充电桩等核心器件的首选。

市场增长驱动力

性能提升直接拉动了功率器件市场的增长。更低的导通电阻使 SiC MOSFET 在相同功率下发热更少,系统散热成本降低,整车续航提升。同时,沟槽型技术加速了从平面到沟槽的结构演进,推动车厂加速导入。结合行业趋势,SiC MOSFET 正从“红海”的二极管市场转向“蓝海”的 MOS 管市场,尤其是在国内厂商仍以二极管为主、MOS 管依赖海外品牌的背景下,性能突破为增量市场提供了强劲动力。

常见问题

沟槽栅 SiC MOSFET 相比平面栅的主要优势是什么?

主要优势是导通电阻(RonA)降低约 50%,例如 1200V 器件从 8.2 mΩcm² 降至 4.1 mΩcm²。这直接减少了能量损耗,提升系统能效与续航。

沟槽型 SiC MOSFET 在车规应用中面临哪些挑战?

挑战主要在于栅氧化层的可靠性,沟槽结构使得该部分更脆弱,需要通过严格的可靠性测试才能达到车规要求。目前英飞凌等厂商已进行相关验证,但最终仍需车厂确认。

国内厂商在 SiC MOSFET 领域的现状如何?

国内厂商目前多聚焦于 IGBT 领域,碳化硅模块出货以二极管为主,MOS 管因工艺难度较高仍以海外品牌为主。能率先实现 SiC MOSFET 量产的企业,将有望抢占这一蓝海市场。

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