碳化硅MOS管与MOS管有何差异？碳化硅有什么优势？

碳化硅MOS管是以碳化硅半导体材料为基础的金属氧化物半导体场效应管，与传统的硅MOS管有很大的不同。KeepTops来给大家详细介绍碳化硅MOS管与普通MOS管在材料、特性、工作原理及应用等方面的区别。

一、物质上的差异
普通MOS管使用的是硅材料，而碳化硅MOS管使用的是碳化硅（SiC）半导体材料。该材料具有高熔点、高硬度、高导热性、高耐辐射性、高温稳定性等优异性能。其热导率和能带隙均高于硅材料，因此碳化硅MOS管可以在较高的温度下稳定工作。

二、特征性差异
切换速度：碳化硅MOS管导通速度快，开关速度快，可以实现更高频率、更高效率的功率转换。
耐辐射性：碳化硅金属氧化物半导体管由于其作为原材料具有很高的抗辐射能力，适用于高辐射剂量的环境。
导通电阻：与普通MOS管相比，碳化硅MOS管在高温下工作时导通电阻较低，可降低功率损耗。
抗电磁干扰：碳化硅MOS管抗电磁干扰性能更好，能保证系统的可靠性。

三、工作原理的差异
普通MOS管的工作原理是基于衬底注入概念或感应概念。灵敏度和可靠性受温度、辐射等因素的影响。碳化硅MOS管具有较高的电场强度和较高的漏电流。高压条件下，碳化硅MOS管的导通损耗会更小。

四、应用领域的差异
普通MOS管主要用于低频电子应用，如电源管理和信号放大。碳化硅MOS管主要应用于电动汽车、航空航天和国防等高温、大功率、高频和高压应用领域。
总之，碳化硅金属氧化物半导体管与普通金属氧化物半导体管在材料、特性、工作原理、应用领域等方面都有很大的区别。碳化硅MOS管能在高温、高压、大功率和高频环境下工作，在一些特殊应用领域得到了广泛的应用。

碳化硅器件的优点
碳化硅（SiC）是目前最成熟的宽带隙半导体材料。世界各国都非常重视SiC的研究，投入了大量的人力、物力进行积极的开发。美国、欧洲、日本等不仅在国家层面制定了相应的法规。研究规划，而一些国际电子巨头也投入巨资开发碳化硅半导体器件。

与普通硅相比，使用碳化硅的元件具有以下特点：
1、高电压特性
碳化硅器件的耐压是等效硅器件的10倍。
碳化硅肖特基管可以承受高达2400V的电压。
碳化硅场效应管可以承受几万伏的电压，其通态电阻不是很大。
2、高温特性
在Si材料接近理论性能极限的今天，SiC功率器件由于具有耐压高、损耗低、效率高等特点，一直被视为理想器件而备受期待。不过，与以往的Si材料器件相比，SiC功率器件在性能和成本之间的平衡以及其对高技术的要求，将成为SiC功率器件能否真正普及的关键。

目前，低功率碳化硅器件已从实验室进入实际生产阶段.目前碳化硅芯片的价格还比较高，而且也存在很多缺陷。碳化硅MOS管的应用让碳化硅MOSFET模块在光伏、风电、电动汽车及轨道交通等中高功率电力系统应用上具有巨大的优势。碳化硅器件的高压高频和高效率的优势，可以突破现有电动汽车电机设计上因器件性能而受到的限制，这是目前国内外电动汽车电机领域研发的重点。

审核编辑 黄宇