利用碳化硅材料 日本制成耐2万伏超高压的半导体

2018-07-11 14:13 admin

 日前,日本京都大学工学院须田淳准教授和木本恒畅教授的研究组近日利用碳化硅(SiC)材料成功开发出可耐2万伏超高压的半导体器件。10月23日该研究组宣布了这一消息。该研究小组于今年6月已开发出可耐2万伏超高压的半导体二极管器件,随后又成功对超高压环境下构成功率变换电路的开关器件和整流器件实施了技术验证。

  研究组在高压环境下通过采用避免电场集中的结构设计和表面保护技术,利用碳化硅(SiC)半导体材料实现了可耐2万伏超高压的场效应晶体管。新型耐高压器件可构成小型低损耗大功率变换器件,对于智能电网的开发、建设具有重要意义。

  在日本电网中,东日本的供电交变频率为50赫兹(Hz),西日本为60赫兹(Hz),东西电网的频率变换要在10—30万伏超高压电路中进行。在输电线路中也需要把架空的6600伏高压转换为100伏的家庭用市电。

  以往大多使用多个耐压几千伏的器件逐级进行电压变换,存在设备体积大、消耗功率多、变换器可靠性低等弊病。利用新开发的耐高压半导体器件,可有效解决以上问题。