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POWER
TRANSISTOR
37 - ELETTRONICA OGGI 454 - MAGGIO 2016
carburo di silicio, o SiC, che hanno il gap di
2,86 eV, la tensione di rottura di 220 V/µm
e la mobilità elettronica di 800 cm2/Vsec e
perciò sono robuste quasi come il GaN ma
sensibilmente più lente. Il vantaggio dei tran-
sistor in SiC è nel loro reticolo, che ha una
durezza simile a quella del diamante e perciò
resistente alle temperature estreme, alle sca-
riche elettriche, alla radioattività e persino
alle radiazioni cosmiche.
SiC robusti e competitivi
Cree ha introdotto una nuova famiglia di
transistor Mosfet in SiC con canale di tipo
N, caratterizzata dall’elevato voltaggio e re-
alizzata con una tecnologia di fabbricazione
planare denominata C3M, che li rende termi-
camente molto stabili ed economicamente
competitivi rispetto ai transistor di potenza
IGBT in silicio. Il transistor C3M0065090J
accetta una tensione di comando Vds di 900V e può esse-
re commutato con una Vgs tipica che va da -4 a +15V e
massima che va da -8 a +18V. L’erogazione in continua è
di 32A alla temperatura ambiente di 25 °C e di 22A a 100 °C
mentre in regime impulsato arriva fino a 90A. La resistenza
di conduzione è contenuta in 65 mΩ alla temperatura di 25
°C e può crescere solo fino 90 mΩ alla massima temperatura
operativa di 150 °C.
Questo transistor è proposto in package TO247-3, TO220-
3 e D2Pak-7L con tolleranza termica che va
da -55 a +150 °C. Sumitomo Electric ha speri-
mentato con successo un nuovo prototipo di
transistor di potenza con giunzioni in SiC su
substrato in SiC e con una particolare forma
a V della scanalatura fra base ed emettitore,
che è responsabile di svuotare o riempire
di elettroni il canale di conduzione. Grazie a
questa innovativa “V-groove” di comando si
forma un canale in base privo di difetti, che
risolve uno dei maggiori limiti degli attuali
transistor SiC. Il prototipo del VMosfet realiz-
zato in 3 mm 2 con crescita epitassiale a basso
costo ha dimostrato di saper garantire una re-
sistenza di conduzione di appena 2,0 mΩcm2
con un’efficienza del 97,6% per una potenza
d’uscita che può arrivare fino a 6 kW. Queste
prestazioni sono ideali per l’azionamento dei
veicoli elettrici o per la conversione dell’ener-
gia elettrica negli impianti produttivi.
GaN veloci e versatili
GaN Systems ha ideato la FOM Island Technology, con cui
fabbrica i suoi transistor in GaN, che fornisce nel package
brevettato GaNPX in grado di ridurre le induttanze passive
e stabilizzare le prestazioni delle giunzioni al variare della
temperatura, grazie all’elevata efficienza di smaltimento del
calore dalla parte metallica superiore. Nell’ampia offerta si
possono trovare transistor con un’erogazione in corrente
Fig. 2 – La tecnologia planare dei
C3S Mosfet in SiC realizzati da Cree
consente un’erogazione di 32A a
900V con una resistenza di condu-
zione di 65 mΩ a 25°C che viene
contenuta a 90 mΩ alla massima
temperatura operativa di 150 °C
Fig. 3 – Il prototipo del transistor VMOSFET in SiC concepito da Sumitomo con una scanalatura a V che migliora l’efficienza del canale di conduzione
e garantisce una rds(on) di 2,0 mΩcm2