近日，東芝公司宣布開發了兩項創新技術，旨在降低碳化硅(SiC)功率器件中的導通損耗。這些技術主要集中在溝槽MOSFET和半超結肖特基勢壘二極管(SBD)上，旨在應對全球對高效能電力電子器件日益增長的需求。這些技術的推出恰逢全球工業積極推進電氣化和實現碳中和的背景下，為提高能源效率和熱可靠性提供了新的解決方案。

東芝的研究團隊著重于通過重新設計SiC器件的內部結構，來降低導通電阻并提升高溫穩定性。這些改進不僅能夠提高器件的工作效率，還能在極端環境條件下保持可靠性。

在SiC溝槽MOSFET的研發中，東芝引入了一種名為“底部P井”的保護結構，位于溝槽內部。該結構的設計目的是為了更好地管理影響柵氧化物的電場。通過優化底部P井的接地電阻，東芝成功建立了該參數與無夾持感應開關耐久性之間的直接關聯。實驗結果顯示，這種新型溝槽結構的導通電阻比傳統的平面SiC MOSFET降低了約20%，并且在無夾持感應開關性能上有所提升。

與此同時，東芝還開發了一種650V級半超結SBD。該器件采用了垂直排列的p型和n型支柱設計，位于漂移區。這種設計有助于平坦化內部電場分布，從而減少高溫下的電阻上升。通過實驗比較，東芝發現這種新型SBD在175°C時的導通電阻比傳統SiC SBD減少了35%。這項技術的進步使得SJ-SBD在極端熱負荷下的穩定性大大提升，為高效能電力系統提供了更加可靠的選擇。

在電力電子領域，功率器件的可靠性與其在感應開關事件中抵抗失效的能力息息相關。無夾持感應開關耐久性是衡量這一能力的重要指標。東芝的新技術通過優化電場保護架構和能量耗散機制，有效提升了器件在高能量開關事件中的生存能力。尤其是底部P井結構的引入，降低了柵氧化物處的電場強度，使器件在高能量狀態下也能保持穩定。

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