材料方面

• 碳化硅 MOSFET：以碳化硅（SiC）為基礎(chǔ)材料，碳化硅是一種化合物半導(dǎo)體。其禁帶寬度是硅的 3 倍，導(dǎo)熱率為硅的 4-5 倍，擊穿電壓為硅的 8-10 倍，電子飽和漂移速率為硅的 2-3 倍。

• 超結(jié) MOS：一般以硅（Si）為基礎(chǔ)材料，通過(guò)特殊的超結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)提升性能。

結(jié)構(gòu)方面

• 碳化硅 MOSFET：具有垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，常見的有溝槽型和平面型等，內(nèi)部有一個(gè)基于 pn 二極管的強(qiáng)大本體二極管。

• 超結(jié) MOS：通過(guò)在 D 端和 S 端排列多個(gè)垂直 pn 結(jié)的結(jié)構(gòu)，形成超結(jié)結(jié)構(gòu)，超級(jí)結(jié)中通常使溝槽和溝槽間距盡可能小和深。

性能特點(diǎn)方面

• 導(dǎo)通電阻

  • 碳化硅 MOSFET：導(dǎo)通電阻相對(duì)超結(jié) MOS 在同功率等級(jí)下可能更低，且碳化硅材料特性使得其導(dǎo)通電阻隨溫度變化較小。

  • 超結(jié) MOS：相比普通高壓 VDMOS，導(dǎo)通電阻大幅下降，并且額定電壓越高，導(dǎo)通電阻下降越明顯。

• 開關(guān)速度

  • 碳化硅 MOSFET：開關(guān)速度極快，能在更高的頻率下工作，且由于不存在少數(shù)載流子，關(guān)斷時(shí)無(wú)尾電流，關(guān)斷損耗極小。

  • 超結(jié) MOS：開關(guān)速度也較快，但通常比碳化硅 MOSFET 稍慢，存在一定的反向恢復(fù)問(wèn)題，反向恢復(fù)電流相對(duì)較大。

• 輸出電容

  • 碳化硅 MOSFET：輸出電容電荷（Qoss）明顯較低，且與漏電壓特性的電容變化更平滑。

  • 超結(jié) MOS：輸出電容相對(duì)較大，不過(guò)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)也能在一定程度上降低。

• 耐壓能力

  • 碳化硅 MOSFET：憑借碳化硅材料高擊穿場(chǎng)強(qiáng)的特性，可實(shí)現(xiàn)較高的耐壓，一般可達(dá)到 1200V 及以上，甚至更高電壓等級(jí)。

  • 超結(jié) MOS：通常能滿足 500V、600V、650V 及以上的高電壓應(yīng)用場(chǎng)合。

應(yīng)用場(chǎng)景方面

• 碳化硅 MOSFET：主要應(yīng)用于對(duì)效率、功率密度和開關(guān)速度要求極高的領(lǐng)域，如智能電網(wǎng)、新能源汽車、光伏風(fēng)電、5G 通信等中的高頻、高壓、大功率場(chǎng)景。

• 超結(jié) MOS：廣泛應(yīng)用于中低功率水平下需要高速運(yùn)行的電路，如電源適配器、LED 照明驅(qū)動(dòng)、服務(wù)器電源、家電等領(lǐng)域中的高壓開關(guān)應(yīng)用。

成本方面

• 碳化硅 MOSFET：由于碳化硅材料的制備工藝復(fù)雜，生產(chǎn)難度大，以及目前的市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小等因素，成本較高。

• 超結(jié) MOS：基于成熟的硅工藝，成本相對(duì)較低，在市場(chǎng)上具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。