本發(fā)明涉及碳化硅mosfet逆變電路及碳化硅mosfet逆變電路的控制方法。

背景技術(shù)：

1、在專利文獻(xiàn)1中記載了“能夠抑制死區(qū)時(shí)間中的堆垛層錯(cuò)的擴(kuò)展的碳化硅mosfet逆變電路”。

2、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

3、專利文獻(xiàn)

4、專利文獻(xiàn)1：日本專利第6977469號(hào)

5、專利文獻(xiàn)2：日本專利第6878802號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)方案

2、在本發(fā)明的第一方式中，提供一種碳化硅mosfet逆變電路，其是第一碳化硅mosfet與第二碳化硅mosfet串聯(lián)連接而成的碳化硅mosfet逆變電路，在控制對(duì)象mosfet的關(guān)斷期間，在所述控制對(duì)象mosfet的內(nèi)置二極管中流通的瞬態(tài)電流的電流密度小于1000a/cm2，在所述關(guān)斷期間中，以使所述瞬態(tài)電流成為飽和電流的飽和電流期間小于5μs的方式，將所述控制對(duì)象mosfet的柵極導(dǎo)通，所述控制對(duì)象mosfet是所述第一碳化硅mosfet或所述第二碳化硅mosfet。

3、在所述碳化硅mosfet逆變電路中，所述控制對(duì)象mosfet可以具有：第一導(dǎo)電型的漂移區(qū)，其設(shè)置于碳化硅的半導(dǎo)體基板；第二導(dǎo)電型的基區(qū)，其在所述半導(dǎo)體基板中設(shè)置于所述漂移區(qū)的上方；以及第二導(dǎo)電型的高濃度區(qū)，其在所述半導(dǎo)體基板中，其摻雜濃度比所述基區(qū)的摻雜濃度高，在俯視時(shí)，所述高濃度區(qū)相對(duì)于所述漂移區(qū)的面積的面積比率可以小于50%。

4、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述面積比率可以為44%以上且48%以下。

5、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述高濃度區(qū)的摻雜濃度可以為4e18cm-3以上且1e19cm-3以下。

6、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述控制對(duì)象mosfet可以具有：第一導(dǎo)電型的漂移區(qū)，其設(shè)置于碳化硅的半導(dǎo)體基板；第二導(dǎo)電型的基區(qū)，其在所述半導(dǎo)體基板中設(shè)置于所述漂移區(qū)的上方；第二導(dǎo)電型的高濃度區(qū)，其在所述半導(dǎo)體基板中，其摻雜濃度比所述基區(qū)的摻雜濃度高；多個(gè)溝槽部，其在所述半導(dǎo)體基板的正面?zhèn)妊仡A(yù)先確定的延伸方向延伸；以及第二導(dǎo)電型的多個(gè)接觸區(qū)，其在所述多個(gè)溝槽部中的相鄰的溝槽部之間分別沿所述多個(gè)溝槽部的所述延伸方向延伸，且摻雜濃度比所述基區(qū)的摻雜濃度高，所述高濃度區(qū)可以包括多個(gè)第一高濃度部，所述多個(gè)第一高濃度部分別在所述多個(gè)溝槽部各自的下方沿所述多個(gè)溝槽部的所述延伸方向延伸。

7、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述高濃度區(qū)可以包括多個(gè)第二高濃度部，所述多個(gè)第二高濃度部分別在所述多個(gè)接觸區(qū)各自的下方沿所述多個(gè)溝槽部的所述延伸方向延伸。

8、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述高濃度區(qū)可以包括多個(gè)第三高濃度部，所述多個(gè)第三高濃度部沿所述多個(gè)溝槽部的排列方向橫穿所述多個(gè)第一高濃度部和所述多個(gè)第二高濃度部而呈條紋狀延伸。

9、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，被設(shè)置成條紋狀的所述多個(gè)第三高濃度部中的在所述多個(gè)溝槽部的所述延伸方向上相鄰的第三高濃度部的間隔距離可以為24μm以上且40μm以下。

10、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，在俯視時(shí)，所述高濃度區(qū)相對(duì)于所述漂移區(qū)的面積的面積比率可以小于50%。

11、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述高濃度區(qū)的摻雜濃度可以為4e18cm-3以上且1e19cm-3以下。

12、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述控制對(duì)象mosfet可以具有：第一導(dǎo)電型的漂移區(qū)，其設(shè)置于碳化硅的半導(dǎo)體基板；第二導(dǎo)電型的基區(qū)，其在所述半導(dǎo)體基板中設(shè)置于所述漂移區(qū)的上方；第二導(dǎo)電型的高濃度區(qū)，其在所述半導(dǎo)體基板中，其摻雜濃度比所述基區(qū)的摻雜濃度高；多個(gè)溝槽部，其在所述半導(dǎo)體基板的正面?zhèn)妊仡A(yù)先確定的延伸方向延伸；以及第二導(dǎo)電型的多個(gè)接觸區(qū)，其在所述多個(gè)溝槽部中的相鄰的溝槽部之間，與所述相鄰的溝槽部彼此分離而被配置為島狀，且摻雜濃度比所述基區(qū)的摻雜濃度高，所述高濃度區(qū)可以包括多個(gè)第一高濃度部，所述多個(gè)第一高濃度部分別在所述多個(gè)溝槽部各自的下方沿所述延伸方向延伸。

13、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述多個(gè)接觸區(qū)中的每一個(gè)接觸區(qū)可以分別與所述多個(gè)第一高濃度部中的、設(shè)置于所述相鄰的溝槽部各自的下方的第一高濃度部接觸地設(shè)置。

14、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述多個(gè)接觸區(qū)中的在所述多個(gè)溝槽部的所述延伸方向上相鄰的接觸區(qū)的間隔距離可以為2μm以上且4μm以下。

15、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，在俯視時(shí)，所述高濃度區(qū)相對(duì)于所述漂移區(qū)的面積的面積比率可以小于50%。

16、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述面積比率可以為44%以上且48%以下。

17、上述任一碳化硅mosfet逆變電路可以具備：第一二極管，其與所述第一碳化硅mosfet反向并聯(lián)連接；以及第二二極管，其與所述第二碳化硅mosfet反向并聯(lián)連接。

18、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，對(duì)所述控制對(duì)象mosfet施加的總線電壓可以為所述控制對(duì)象mosfet的耐壓的2/3以下。

19、在本發(fā)明的第二方式中，提供一種碳化硅mosfet逆變電路的控制方法，其是第一碳化硅mosfet與第二碳化硅mosfet串聯(lián)連接而成的碳化硅mosfet逆變電路的控制方法，所述碳化硅mosfet逆變電路的控制方法包括：將控制對(duì)象mosfet關(guān)斷的步驟；以及在所述控制對(duì)象mosfet的關(guān)斷期間中，以使在所述控制對(duì)象mosfet的內(nèi)置二極管中流通的瞬態(tài)電流成為飽和電流的飽和電流期間小于5μs的方式，將所述控制對(duì)象mosfet的柵極導(dǎo)通的步驟，在所述關(guān)斷期間，所述瞬態(tài)電流的電流密度小于1000a/cm2，所述控制對(duì)象mosfet是所述第一碳化硅mosfet或所述第二碳化硅mosfet。

20、應(yīng)予說(shuō)明，上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
并未列舉出本發(fā)明的全部特征。另外，這些特征組的子組合也能夠成為發(fā)明。

技術(shù)特征：

1.一種碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，是第一碳化硅mosfet與第二碳化硅mosfet串聯(lián)連接而成的碳化硅mosfet逆變電路，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

18.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

19.一種碳化硅mosfet逆變電路的控制方法，其特征在于，是第一碳化硅mosfet與第二碳化硅mosfet串聯(lián)連接而成的碳化硅mosfet逆變電路的控制方法，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供碳化硅MOSFET逆變電路，其是第一碳化硅MOSFET與第二碳化硅MOSFET串聯(lián)連接而成的碳化硅MOSFET逆變電路，在控制對(duì)象MOSFET的關(guān)斷期間，瞬態(tài)電流的電流密度小于1000A/cm<supgt;2</supgt;，在所述關(guān)斷期間中，以使飽和電流期間小于5μs的方式，將所述控制對(duì)象MOSFET的柵極導(dǎo)通。提供碳化硅MOSFET逆變電路的控制方法，其是第一碳化硅MOSFET與第二碳化硅MOSFET串聯(lián)連接而成的碳化硅MOSFET逆變電路的控制方法，并包括：將控制對(duì)象MOSFET關(guān)斷的步驟；以及在所述控制對(duì)象MOSFET的關(guān)斷期間中以使飽和電流期間小于5μs的方式將所述控制對(duì)象MOSFET的柵極導(dǎo)通的步驟，在所述關(guān)斷期間，瞬態(tài)電流的電流密度小于1000A/cm<supgt;2</supgt;。

技術(shù)研發(fā)人員：內(nèi)海誠(chéng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：富士電機(jī)株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9