罗姆公司面向赛车领域推进全碳化硅模块布局
早在Formula E上一赛季，日本罗姆半导体公司（ROHM semiconductor）就已经与法国Venturi车队达成合作协议，面向赛事车辆提供整合碳化硅器件的功率模块。日前，由ROHM提供的全碳化硅逆变器在保持性能不变的前提下已经实现了体积减小43%，重量降低6公斤的大幅度提升。
背景
去年4月，日本罗姆半导体公司就已经在PCIM 2016大会中推出了第三代650V碳化硅肖特基二极管（SiC SBD）以及1200V/180A全碳化硅功率模块。相比第一代产品，第三代模块基于最新的UMOS结构其整体开关损失降低了77%。
图1 三代产品对比
而作为法国Venturi车队的技术合作方，在第三赛季时，罗姆向其提供了更加轻便（相比上一代降低2公斤重量）、更加高效（电子转换效率提升1.7%）的第二代碳化硅逆变器，其整合了SiC SBD器件。
图2 第三赛季的赛车专用逆变器
最新进展
相比上一代的微小提升，这次的变化更为明显。整体采用了SiC MOSFET和SiC SBD的双SiC设计，使得体积进一步缩小30%，重量控制在了9公斤，直接减轻了4公斤。
图3 赛车用逆变器对比
全碳化硅模块
图4 罗姆全碳化硅模块（E type）和模块电路图
时任罗姆功率器件产品部门经理的 Kazuhide Ino先生认为半导体器件是混合以及电动汽车的关键技术，最新一代全碳化硅模块整合了SiC SBD和SiC MOSFET，这种技术能够大幅的提升车辆性能。同时针对车辆重新设计了逆变器的结构，改善了散热性能。对于传统的硅材料IGBT器件，在150度的工作环境下，同时还能大幅降低开关损耗。
全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都市）面向中小功率（30W～1kW级）的工业设备和消费电子设备，开始提供LogiCoA™电源解决方案，该解决方案能以模拟控制电源*1级别的低功耗和低成本实现与全数字控制电源*2同等的功能。
隧道二极管作为关键半导体器件，在高速开关、高频振荡等领域发挥重要作用。材料科学、纳米技术的发展将推动其技术革新，实现性能提升。同时，集成化、微型化及智能化发展也是未来重要方向。国际上隧道二极管研究集中在材料优化、制造工艺提升等方面，国内也呈现出蓬勃态势。
隧道二极管基于隧穿效应工作，需精确控制材料、掺杂和几何结构以提升性能。然而，其热稳定性差、电路设计复杂、脉冲幅度小以及制造难度高限制了应用。为解决这些问题，需研究新材料、工艺以降低生产成本并提高稳定性。
隧道二极管，利用量子力学中的隧穿效应工作，其核心结构是高度掺杂的p-n结，形成了非常窄的耗尽区。在电压作用下，电子能够直接通过量子隧穿效应穿越耗尽区，形成独特的非线性电流-电压关系，表现为负微分电阻效应。这使得隧道二极管在高频振荡、放大、高速开关及低噪声器件等方面具有独特应用优势。
碳化硅（SiC）的比热容是其关键物理性质，随温度变化而展现独特优势，尤其在高温应用中。当前，通过实验测定和理论计算，科学家们已对碳化硅的比热容进行了深入研究，揭示了其随温度升高的增大趋势及受纯度、晶粒大小、制备工艺影响的规律。
