圖1：羅姆首款無需肖特基勢壘二極管的SiC-MOS模塊

羅姆于2012年3月世界首家實現內置的功率半導體元件全部由碳化硅構成的“全SiC”功率模塊（額定1200V/100A）的量產。該產品在工業設備等中的應用與研究不斷取得進展；而另一方面，在保持小型模塊尺寸的同時希望支持更大電流的需求高漲，此類產品的開發備受市場期待。

通常，為了實現大電流化，一般采用增加MOSFET使用數量等方法來實現，但這需要整流元件即二極管配套使用，因此長期以來很難保持小型尺寸。

圖2：相同封裝尺寸，電流提高50%

此次，羅姆采用消除了體二極管通電劣化問題的第2代SiC-MOSFET，成功開發出無需整流元件—二極管的SiC功率模塊（SiC-MOS模塊），使SiC-MOSFET的搭載面積増加，在保持小型模塊尺寸的同時實現了大電流化。內置的SiC-MOSFET通過改善晶體缺陷相關工藝和元件構造，成功地攻克了包括體二極管在內的可靠性方面的各種課題。

由此，與逆變器中使用的一般Si-IGBT相比，損耗降低50％以上，在實現更低損耗的同時，還實現了50kHz以上的更高頻率，有利于外圍元件的小型化。

SiC-MOS模塊特點：

MOS單體即可保持開關特性不變。無尾電流，開關損耗更低

即使去掉SBD亦可實現與以往產品同等的開關特性。由于不會產生Si-IGBT中常見的尾電流，損耗可降低50％以上，有助于設備更加節能。另外，達到了Si-IGBT無法達到的50kHz以上的開關頻率，因此，還可實現外圍設備的小型化、輕量化。

圖3：與Si-IGBT相比，損耗降低50％以上

可逆向導通，實現高效同步整流電路

一般Si-IGBT元件無法逆向導通，而SiC-MOSFET可通過體二極管實現常時逆向導通。另外，通過輸入柵極信號，還可實現MOSFET的逆向導通，與二極管相比，可實現更低電阻。通過這些逆向導通特性，與二極管整流方式相比，可在1000V以上的范圍采用高效同步整流方式的技術。

圖4：可逆向導通，實現高效同步整流電路
 

成功解決體二極管的通電劣化，通電時間達1000小時以上且無特性劣化

羅姆究明了體二極管通電的缺陷擴大機理，通過工藝、元件結構成功控制了產生劣化的因素。一般產品通電時間超過20小時導通電阻就會大幅增加，但本產品通電時間達1000小時以上導通電阻也不會增大。

圖5：通電時間達1000小時以上且無特性劣化