GalliumnitridTransistoren undSiliziumkarbidMOSFETs haben sich in den letzten zwei bis drei Jahren zu aufstrebenden Leistungshalbleitern entwickelt. Verglichen mit herkömmlichen Silizium-Leistungshalbleitern weisen sie viele hervorragende Eigenschaften auf: hohe Spannungsfestigkeit, geringer Durchlasswiderstand, geringe parasitäre Effekte usw. Darüber hinaus besitzen sie einzigartige Merkmale: Die extrem geringen parasitären Effekte und die extrem hohe Schaltgeschwindigkeit von Galliumnitrid-Transistoren machen sie besonders geeignet für Hochfrequenzanwendungen. Siliziumkarbid-MOSFETs hingegen eignen sich aufgrund ihrer einfachen Ansteuerung und hohen Zuverlässigkeit für Hochleistungs-Schaltnetzteile.

Dieser Artikel basiert auf den Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFET-Produkten von Infineon und bietet eine detaillierte Einführung in deren Strukturen, Eigenschaften und Anwendungsunterschiede.      
Als die beiden ebenbürtigen Vertreter der dritten Generation von Leistungshalbleitern gewinnen Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs zunehmend an Bedeutung in der Industrie, insbesondere bei Elektrotechnikern. Der Grund dafür liegt in den zahlreichen Materialvorteilen gegenüber herkömmlichen Siliziummaterialien (siehe Abbildung 1). Die größere Bandlücke und die höhere kritische Feldstärke von Galliumnitrid und Siliziumkarbid verleihen den darauf basierenden Leistungshalbleitern hervorragende Eigenschaften wie hohe Spannungsfestigkeit, niedrigen Durchlasswiderstand und geringe parasitäre Effekte. In Schaltnetzteilen bieten sie Vorteile wie geringe Verluste, hohe Betriebsfrequenz und hohe Zuverlässigkeit, wodurch Effizienz, Leistungsdichte und Zuverlässigkeit der Schaltnetzteile deutlich verbessert werden können.      
          Abbildung 1: Vergleich der wichtigsten Eigenschaften von Silizium, Siliziumkarbid und Galliumnitrid
Aufgrund der oben genannten hervorragenden Eigenschaften finden Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs zunehmend Anwendung in der Industrie und werden zukünftig in größerem Umfang eingesetzt. Abbildung 2 zeigt die Anwendungsbereiche und Umsatzprognosen dieser beiden Leistungshalbleiter von IHS Markit. Mit der Erweiterung der Anwendungsbereiche wird auch der Absatz von Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs deutlich steigen. Abbildung 3 zeigt die Umsatzprognose für diese beiden Leistungshalbleiter von IHS Markit.      
      Abbildung 2: Anwendungsgebiete und Absatzprognose für Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs
      Abbildung 3: Absatzprognose für Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs
In Kapitel 2 dieses Artikels werden Aufbau und Eigenschaften von Galliumnitrid-Transistoren detailliert vorgestellt. Kapitel 3 beschreibt Aufbau und Eigenschaften von Siliziumkarbid-MOSFETs im Detail. In Kapitel 4 erfolgt eine vergleichende Analyse der Verwendung dieser beiden Leistungshalbleiter in derselben Schaltung, um die Gemeinsamkeiten und Unterschiede ihrer Anwendungen deutlicher zu machen. Abschließend wird der gesamte Text zusammengefasst.      
             Struktur und Eigenschaften von Galliumnitrid-Transistoren          

Aufbau eines Galliumnitrid-Transistors

Im Gegensatz zu Leistungshalbleitern aus Silizium leiten Galliumnitrid-Transistoren Strom über ein zweidimensionales Elektronengas (2DEG), das durch den piezoelektrischen Effekt zweier Materialien mit unterschiedlichen Bandlücken (üblicherweise AlGaN und GaN) an der Grenzfläche gebildet wird, wie in Abbildung 4 dargestellt. Da das zweidimensionale Elektronengas nur bei hoher Elektronenkonzentration Strom leitet, tritt bei Silizium-MOSFETs kein Problem der Minoritätsträgerrekombination (d. h. der Sperrverzögerung der Body-Dioden) auf.      
      Abbildung 4: Schematische Darstellung des Leitungsprinzips von Galliumnitrid
Der in Abbildung 4 dargestellte Galliumnitrid-Transistor ist ein HEMT (High Electron Mobility Transistor) im Verarmungsmodus. Das bedeutet, dass bei fehlender Spannung zwischen Gate und Source (V_GS = 0 V) ​​der Drain des Galliumnitrid-Transistors und das Bauelement leitend sind – er ist also normalerweise leitend. Dies unterscheidet ihn grundlegend von herkömmlichen, normalerweise geschlossenen MOSFET- oder IGBT-Leistungsschaltern, die sich nur schwer für industrielle Anwendungen, insbesondere im Bereich der Schaltnetzteile, eignen. Um dieses Problem zu lösen, werden üblicherweise zwei Ansätze verfolgt: die Verwendung einer Kaskodenstruktur und die zusätzliche Beschichtung des Gates mit p-dotiertem Galliumnitrid, wodurch ein Anreicherungstransistor (normalerweise geschlossen) entsteht. Die Strukturen beider Varianten sind in Abbildung 5 dargestellt.      
      Abbildung 5: Zwei Strukturen von Galliumnitrid-Transistoren
Das Galliumnitrid in der Kaskadenstruktur ist ein Galliumnitrid-Transistor vom Verarmungstyp, der mit einem Niederspannungs-Silizium-MOSFET kaskadiert ist. Der Vorteil dieser Struktur liegt darin, dass die Ansteuerung identisch mit der eines herkömmlichen Silizium-MOSFETs ist (da sie einen Silizium-MOSFET ansteuert). Diese Struktur weist jedoch auch erhebliche Nachteile auf. Erstens besitzt der Silizium-MOSFET eine Body-Diode. Wenn das Galliumnitrid in Sperrrichtung Strom leitet, tritt ein Sperrverzögerungsproblem an der Body-Diode auf. Zweitens ist der Drain des Silizium-MOSFETs mit der Source des Galliumnitrid-Transistors vom Verarmungstyp verbunden. Beim Ein- und Ausschalten des Silizium-MOSFETs entspricht die Oszillation zwischen Drain und Source der Oszillation zwischen Source und Gate des Galliumnitrid-Transistors. Da diese Oszillation unvermeidbar ist, besteht die Möglichkeit, dass der Galliumnitrid-Transistor versehentlich ein- und ausgeschaltet wird. Da zwei Leistungsbauelemente kaskadiert sind, ist die Möglichkeit, den Einschaltwiderstand des gesamten Galliumnitridbauelements weiter zu reduzieren, begrenzt.      
Aufgrund der oben genannten Probleme in der Kaskadenstruktur sind Galliumnitrid-Transistoren im Leistungshalbleiterbereich vorherrschende Technologie. Am Beispiel des Galliumnitrid-Transistors CoolGaN der Infineon Technologies Co., Ltd. ist dessen detaillierte Struktur in Abbildung 6 dargestellt.      
      Abbildung 6: Schematische Darstellung der CoolGaN-Struktur
Wie in Abbildung 6 dargestellt, weisen die derzeit in der Industrie erhältlichen Galliumnitrid-Transistoren eine planare Struktur auf, d. h. Source, Gate und Drain befinden sich in derselben Ebene. Dies unterscheidet sich von der vertikalen Struktur von Silizium-MOSFETs, wie sie beispielsweise in der Super-Junction-Technologie verwendet werden. Die p-GaN-Struktur unterhalb des Gates bildet den zuvor beschriebenen Anreicherungs-GaN-Transistor. Eine weitere p-GaN-Struktur neben dem Drain dient der Behebung des häufig auftretenden Stromkollapses bei Galliumnitrid-Transistoren. Das Substrat der CoolGaN-Produkte von Infineon Technologies Co., Ltd. besteht aus Silizium, wodurch die Materialkosten der Galliumnitrid-Transistoren deutlich gesenkt werden können. Da sich die Wärmeausdehnungskoeffizienten von Silizium und Galliumnitrid stark unterscheiden, werden zwischen Substrat und GaN mehrere Übergangsschichten eingefügt. Diese gewährleisten, dass der Galliumnitrid-Transistor auch unter extremen Betriebsbedingungen wie Temperaturwechseln und Temperaturschocks keine Ausfälle wie Wafer-Delamination erleidet.      
       

Eigenschaften von Galliumnitrid-Transistoren

Basierend auf der in Abbildung 6 dargestellten Struktur weist CoolGaN die in Tabelle 1 aufgeführten Eigenschaften und Vorteile auf.      
      Tabelle 1: Eigenschaften von CoolGaN und seine Vorteile
Aus den in Tabelle 1 dargestellten Eigenschaften geht hervor, dass Galliumnitrid-Transistoren zwar keine Body-Diode besitzen, aber dennoch Sperrstrom leiten können. Daher eignen sie sich hervorragend für Schaltungen, die einen Sperrstromfluss des Leistungsschalters erfordern und hart kommutiert werden müssen, wie beispielsweise die brückenlose PFC (Power Flow Controller) in Totem-Pole-Bauweise im kontinuierlichen Strombetrieb (CCM). Dadurch lassen sich extrem hohe Zuverlässigkeit und Effizienz erzielen. Das Schaltungstopologiediagramm ist in Abbildung 7 dargestellt. In der Abbildung sind Q1 und Q2 Galliumnitrid-Transistoren und Q3 und Q4 Silizium-MOSFETs.      
      Abbildung 7: Schematische Darstellung der Totem-Pole-PFC-Topologie mit Galliumnitrid-Transistoren
Aus Tabelle 1 geht hervor, dass Galliumnitrid extrem schnelle Schaltzeiten und geringe Treiberverluste aufweist und sich daher hervorragend für Hochfrequenzanwendungen eignet. Hochfrequenz-Schaltnetzteile mit Galliumnitrid-Transistoren zeichnen sich durch hohe Leistungsdichte und hohen Wirkungsgrad aus. Abbildung 8 zeigt einen 3.6-kW-DC/DC-Wandler in LLC-Topologie. Die Resonanzfrequenz des LLC beträgt 350 kHz. Die Leistungsdichte des Wandlers erreicht 160 W/in³ und der maximale Wirkungsgrad liegt über 98 %.      
      Abbildung 8: 3.6-kW-LLC-Umwandlungsschaltung mit CoolGaN
Aus der obigen Analyse geht hervor, dass Galliumnitrid-Transistoren für Anwendungen geeignet sind, die einen hohen Wirkungsgrad, eine hohe Frequenz und eine hohe Leistungsdichte erfordern.      
             Siliziumkarbid-MOSFET-Struktur und ihre Eigenschaften          

Struktur eines Siliziumkarbid-MOSFETs

Die Struktur eines gängigen planaren Siliziumkarbid-MOSFETs ist in Abbildung 9 dargestellt. Um den Kanalwiderstand zu reduzieren, wird diese Struktur üblicherweise mit einer sehr dünnen Gate-Oxidschicht realisiert. Dies birgt jedoch bei höheren Gate-Eingangsspannungen Risiken für die Zuverlässigkeit der Gate-Oxidschicht. Um dieses Problem zu lösen, verwendet der Siliziumkarbid-MOSFET CoolSiC eine andere Gate-Struktur, den sogenannten Trench-Siliziumkarbid-MOSFET. Dessen Gate-Struktur ist in Abbildung 10 dargestellt. Durch die Verwendung dieser Struktur ist der Kanalwiderstand des Siliziumkarbid-MOSFETs nicht mehr so ​​stark von der Gate-Oxidschicht abhängig. Dadurch kann der Einschaltwiderstand weiterhin extrem niedrig sein, während gleichzeitig eine hohe Zuverlässigkeit und Realisierbarkeit des Gates gewährleistet werden.      
      Abbildung 9: Schematisches Strukturdiagramm eines planaren Siliziumkarbid-MOSFETs
      Abbildung 10: CoolSiC-Trench-Gate-Struktur
       

Eigenschaften von Siliziumkarbid-MOSFETs

Ähnlich wie Galliumnitrid-Transistoren zeichnen sich auch Siliziumkarbid-MOSFETs durch einen geringen Einschaltwiderstand und niedrige parasitäre Parameter aus. Darüber hinaus sind ihre Body-Dioden-Eigenschaften im Vergleich zu Silizium-MOSFETs deutlich verbessert. Abbildung 11 vergleicht die beiden Hauptindikatoren RDS(on)*Qrr und RDS(on)*Qoss des spannungsfesten 650-V-Siliziumkarbid-MOSFETs CoolSiC von Infineon sowie des CoolMOS CFD7, dem Silizium-Leistungs-MOSFET mit der branchenweit besten Body-Dioden-Performance. Ersterer Indikator misst die Sperrverzögerungscharakteristik der Body-Diode, letzterer die im Ausgangskondensator des MOSFETs gespeicherte Ladungsmenge. Je kleiner die Werte dieser beiden Größen, desto besser die Sperrverzögerungscharakteristik und desto geringer die gespeicherte Ladung (in der Soft-Switching-Topologie verkürzt sich dadurch die Totzone der oberen und unteren Leistungsröhren der Halbbrückenstruktur). Im Vergleich zu Silizium-MOSFETs mit ähnlichem Einschaltwiderstand beträgt die Sperrverzögerungsladung von Siliziumkarbid-MOSFETs nur etwa 1/6 und die Ladung des Ausgangskondensators nur etwa 1/5. Daher eignen sich Siliziumkarbid-MOSFETs besonders für Topologien, bei denen die Body-Diode hart abgeschaltet wird (z. B. stromkontinuierliche, brückenlose PFC-Schaltungen mit Totem-Pole-Technologie) sowie für weichschaltende Topologien (LLC, phasenverschobene Vollbrücke usw.).      
Siliziumkarbid-MOSFETs weisen eine weitere herausragende Eigenschaft auf: ihre Kurzschlussfestigkeit. Im Vergleich zu Silizium-MOSFETs ist die Kurzschlusszeit deutlich verbessert, was insbesondere für Motorantriebsanwendungen wie Wechselrichter von großer Bedeutung ist. Abbildung 12 zeigt einen Vergleich der Kurzschlussfestigkeit von CoolSiC und CoolMOS. Aus der Abbildung geht hervor, dass CoolSiC hervorragende Eigenschaften wie eine lange Kurzschlusszeit und einen geringen Kurzschlussstrom aufweist und seine Zuverlässigkeit unter Kurzschlussbedingungen deutlich verbessert ist.      
      Abbildung 11: Leistungsvergleich von Siliziumkarbid-MOSFETs und Silizium-MOSFETs
      Abbildung 12: Vergleich der Kurzschlussfestigkeit von Siliziumkarbid-MOSFETs
Kapitel 3 stellt die jeweiligen Strukturen und Eigenschaften von Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs vor. Im Folgenden werden die Parameter und realen Schaltungen beider Transistortypen verglichen.      
             Vergleich von Galliumnitrid- und Siliziumkarbid-MOSFETs          

Vergleich der elektrischen Parameter

Tabelle 2 zeigt den Galliumnitrid-Transistor CoolGaN und den Siliziumkarbid-MOSFET CoolSiC und vergleicht die wichtigsten Parameter der beiden Leistungshalbleiter.      
      Tabelle 2: Vergleich der wichtigsten Parameter von CoolGaN- und Siliziumkarbid-MOSFETs (CoolSiC)
Aus Tabelle 2 geht hervor, dass die dynamischen Parameter von Galliumnitrid-Transistoren niedriger sind als die von Siliziumkarbid-MOSFETs. Daher sind die Schaltverluste von Galliumnitrid-Transistoren geringer als die von Siliziumkarbid-MOSFETs, und ihre Vorteile treten bei hohen Betriebsfrequenzen deutlicher hervor. Bei umgekehrter Stromrichtung (Source-Drain) hängt der Spannungsabfall des Galliumnitrid-Transistors von seiner Gate-Source-Ansteuerspannung ab. Je nach Anwendungsfall muss der höhere bzw. niedrigere Wert verglichen werden. Die Schwellenspannung V_GS(th) des Galliumnitrid-Transistors ist sehr klein, was bedeutet, dass der Ansteuerauslegung besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden muss. Hohes Rauschen am Gate kann ein unbeabsichtigtes Einschalten des Galliumnitrid-Transistors verursachen. CoolGaN arbeitet im Gegensatz zur herkömmlichen Spannungsansteuerung mit Stromansteuerung. Die Schwellenspannung von Siliziumkarbid-MOSFETs ist wesentlich höher, und ihre Ansteueranforderungen ähneln sehr stark denen von IGBTs.      
Abbildung 13 zeigt einen Vergleich eines weiteren wichtigen Parameters, nämlich der Änderungsrate des Einschaltwiderstands RDS(on) mit der Temperatur. Es ist bekannt, dass der Einschaltwiderstand von Leistungshalbleiterschaltern einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist, d. h. je höher die Sperrschichttemperatur, desto größer der Einschaltwiderstand. Abbildung 13 zeigt, dass der Temperaturanstiegskoeffizient von Siliziumkarbid-MOSFETs deutlich geringer ist als der von Siliziumnitrid-Transistoren und Silizium-MOSFETs. Bei einer Sperrschichttemperatur von 100 °C beträgt der Unterschied 30 % bzw. 50 %. Abbildung 13 zeigt, dass bei einer Sperrschichttemperatur von 25 °C und der Annahme, dass der Einschaltwiderstand von Siliziumkarbid-MOSFETs und Galliumnitrid-Transistoren gleich ist, im selben Anwendungsschaltkreis die Leitungsverluste beider (〖I_Drms〗^2*R_(DS(on))) gleich sind. Steigt die Sperrschichttemperatur jedoch auf 100 °C, betragen die Leitungsverluste des Siliziumkarbid-MOSFETs nur noch 70 % derer des Siliziumnitrid-Transistors. Dies ist besonders attraktiv für Anwendungen mit anspruchsvollen Umgebungsbedingungen und dem Bedarf an hoher Effizienz bei hohen Temperaturen.      
      Abbildung 13: Durchlasswiderstandskurven von Siliziumkarbid-MOSFETs, Galliumnitrid-Transistoren und Silizium-MOSFETs in Abhängigkeit von der Sperrschichttemperatur
       

Anwendungsvergleich

Zunächst wurde der Einfluss von Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs auf den Wirkungsgrad an der in Abbildung 7 dargestellten totem-pole-brückenlosen PFC-Schaltung im kontinuierlichen Strommodus (CCM) getestet. Die Testbedingungen sind in Tabelle 3 dargestellt.      
      Tabelle 3: Testbedingungen für die PFC-Schaltung
Im Test wurden für jeden Leistungsschalter zwei Durchlasswiderstände gemessen. Beim Galliumnitrid-Transistor betrug der RDS(on) 35 mΩ bzw. 45 mΩ, beim Siliziumkarbid-MOSFET 65 mΩ bzw. 80 mΩ. Die Testergebnisse sind in Abbildung 14 dargestellt. Da die Schaltverluste des Leistungsschalters unter geringer Last höher sind als die Leitungsverluste, ist der Wirkungsgrad von Galliumnitrid-Transistoren deutlich höher als der von Siliziumkarbid-Transistoren. Mit zunehmender Last steigt der Anteil der Leitungsverluste am Gesamtverlust gegenüber den Schaltverlusten. Gleichzeitig erhöht sich mit steigender Last die Temperatur des Leistungsschalters. Abbildung 13 zeigt die Änderungsrate des Durchlasswiderstands in Abhängigkeit von der Sperrschichttemperatur. Der Durchlasswiderstand des Siliziumkarbid-Transistors steigt mit der Temperatur weniger stark an. Daher ist der Effizienzunterschied zwischen den beiden Leistungsschaltern bei hohen Temperaturen sehr gering, obwohl der Einschaltwiderstand des Siliziumkarbid-Transistors bei 25°C höher ist als der des Galliumnitrid-Transistors.      
      Abbildung 14: Wirkungsgradkurve eines Siliziumkarbid-MOSFETs und eines Galliumnitrid-Transistors auf PFC-Niveau
Anschließend vergleichen wir die berechneten Wirkungsgrade von Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs bei verschiedenen Betriebsfrequenzen in einer zweiphasigen, verschachtelten Parallel-Halbbrücken-LLC-Schaltung mit einer Ausgangsleistung von 3 kW. Die Berechnung vernachlässigt den Einfluss erhöhter Verluste in magnetischen Bauteilen (einschließlich Resonanz- und Hauptleistungsinduktivitäten) aufgrund steigender Frequenzen. Die Schaltungstopologie ist in Abbildung 15 dargestellt. Der gewählte Galliumnitrid-Transistor ist vom Typ IGOT60R070D1 (maximaler RDS(on)-Wert bei 25 °C: 70 mΩ), insgesamt sind 8 Stück verbaut. Der gewählte Siliziumkarbid-MOSFET ist vom Typ IMZA65R048M1H (maximaler RDS(on)-Wert bei 25 °C: 64 mΩ), ebenfalls mit 8 Stück.      
      Abbildung 15: Schematische Darstellung einer zweiphasigen, versetzten Parallelschaltung eines LLC-Schaltkreises
Unter 50 % Last (1500 W) und bei normaler Betriebstemperatur zeigt Abbildung 16 den Wirkungsgradvergleich bei verschiedenen Betriebsfrequenzen. Bei niedrigen Betriebsfrequenzen (< 100 kHz) ist der Wirkungsgrad von Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs mit ähnlichem Einschaltwiderstand vergleichbar; beide erreichen einen sehr hohen Wirkungsgrad (> 99.2 %). Bei einer Erhöhung der Betriebsfrequenz auf 300 kHz sinkt der Wirkungsgrad von Galliumnitrid aufgrund seiner geringen parasitären Parameter und des geringen Anteils der Schaltverluste an den Gesamtverlusten nur geringfügig (0.08 %), während der Wirkungsgrad der Siliziumkarbid-MOSFETs um 0.58 % (von 99.28 % auf 98.7 %) abnimmt. Bei einer Betriebsfrequenz von 500 kHz ist der Wirkungsgradunterschied zwischen den beiden sehr groß (1 %). Bei einem realen Stromkreis ist der Effizienzunterschied zwischen den beiden Schaltungen natürlich nicht so groß, da die Frequenzerhöhung zu einem starken Anstieg der Verluste magnetischer Bauteile führt. Der Trend der Effizienzänderung bleibt jedoch gleich.      
      Abbildung 16: Vergleich der Effizienz zweier Leistungshalbleiter bei unterschiedlichen Betriebsfrequenzen
             Anwendungsempfehlungen für Galliumnitrid- und Siliziumkarbid-MOSFETs          

Gemäß den Ausführungen in den Kapiteln 3 und 4, basierend auf den Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFET-Produkten der Infineon Technologies Co., Ltd., lauten die Anwendungsempfehlungen für diese beiden Leistungshalbleiter mit großem Bandabstand wie folgt:
(1) Aus bestimmten Gründen muss das eingesetzte System mit einer Frequenz von über 200 kHz arbeiten. Galliumnitrid-Transistoren sind die erste Wahl, gefolgt von Siliziumkarbid-MOSFETs. Bei einer Betriebsfrequenz unter 200 kHz können beide verwendet werden;
(2) Das eingesetzte System erfordert einen extrem hohen Wirkungsgrad von Teillast bis Halblast. Galliumnitrid-Transistoren sind die erste Wahl, gefolgt von Siliziumkarbid-MOSFETs;
(3) Wenn das eingesetzte System eine hohe maximale Betriebstemperatur aufweist, Schwierigkeiten bei der Wärmeableitung hat oder einen extrem hohen Wirkungsgrad bei Volllast erfordert, sind Siliziumkarbid-MOSFETs die erste Wahl, gefolgt von Galliumnitrid-Transistoren;
(4) Das eingesetzte System weist starke Störungen auf, insbesondere Störungen durch die Gate-Ansteuerung. Siliziumkarbid-MOSFETs sind die erste Wahl, Galliumnitrid-Transistoren die zweite.
(5) Wenn das eingesetzte System einen Leistungsschalter mit hoher Kurzschlussfestigkeit erfordert, ist ein Siliziumkarbid-MOSFET die erste Wahl.
(6) Bei anderen Anwendungssystemen ohne besondere Anforderungen hängt die Wahl des Produkts von Faktoren wie der Wärmeableitungsmethode, der Leistungsdichte und der Vertrautheit des Entwicklers mit beiden ab.      
             Zusammenfassen          

Dieser Artikel bietet eine detaillierte Einführung in Struktur, Eigenschaften, Leistungsunterschiede und Anwendungsvorschläge von Breitband-Leistungshalbleitern, die in den letzten Jahren entwickelt wurden, insbesondere Galliumnitrid-Transistoren und Siliziumkarbid-MOSFETs. Da Breitband-Leistungshalbleiter viele Leistungsvorteile gegenüber Silizium-Halbleitern aufweisen, finden sie in der Industrie zunehmend Anwendung.      
     

Mit zunehmender Vertrautheit und Anwendungserfahrung in der Branche wird der Einsatz beider Technologien stark ansteigen, was zu sinkenden Preisen führen wird. Dies wiederum fördert den breiteren Einsatz von Leistungshalbleitern mit großem Bandabstand und setzt so einen positiven Kreislauf in Gang. Daher ist es für Elektrotechniker von entscheidender Bedeutung, sich frühzeitig mit Leistungshalbleitern mit großem Bandabstand vertraut zu machen und diese anzuwenden, um die Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte, deren Sichtbarkeit und ihre eigenen Kompetenzen zu verbessern. Ich bin überzeugt, dass dieser Artikel für Elektrotechniker eine wertvolle Informationsquelle darstellt, um sich mit Leistungshalbleitern mit großem Bandabstand vertraut zu machen und diese anzuwenden.

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