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与MOS不同,IGBT高温/常温输出特性曲线为何有交点?

冬至子 来源:小江谈芯 作者:小江谈芯 2023-11-29 15:20 次阅读

实例1 、pn结正向压降为何是负的温度系数呢?

回答 :pn结的正向压降Vbi公式如下:

图片

其中本征载流子浓度ni随温度升高而急剧增大,导致Vbi随温度升高而减小,呈现负的温度系数。

图片

实例2 、SiC pn结正向压降为何比硅的高呢?

回答 :pn结的正向压降Vbi公式如下:

图片

其中本征载流子浓度ni公式如下:

图片

SiC材料的禁带宽度Eg大(SiC:3.26eV,Si:1.12eV),因此ni远小于Si(SiC:5E-9/cm3,Si:9.65E9/cm3),导致Vbi大。

小江进行了简单的计算,对比曲线如下:

图片

可知SiC PN结Vbi约3.0V(蓝线),远大于Si的约0.7V(红线)。

实例3 、与MOS不同,IGBT高温/常温输出特性曲线为何有交点?

回答 :原因为MOS导通电压由沟道、漂移区等组成(温度系数为正,主要原因为随温度升高迁移率减小),无交点。而IGBT导通电压由沟道、漂移区等其他部分(温度系数为正)和PN结电压(温度系数为负)组成,于是出现交点。

图片

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