Журнал «Электротехнический рынок» март-апрель №2 2022 г.

ТЕМА НОМЕРА
применяется в электроэнергетике), то при использовании
для его изготовления широкозонных
полупроводников сопротивление ключа в
разомкнутом состоянии будет очень большим
(порядка десятков МОм). И это сопротивление
будет слабо зависеть от нагрева, неизбежного
при коммутации значительных токов. Параметры
наиболее часто используемых сейчас в
электронике полупроводниковых материалов
приведены в таблице.
Параметры полупроводников, используемых
для производства транзисторов
Название Формула
Ширина
запрещенной
зоны,
эВ
Максимально
допустимая
температура,
°C
Подвижность
электронов,
см 2 /(В·с)
Кремний Si 1,12 125 1200–1450
водников. В то же время наряду с ним в силовое
оборудование стали внедрять транзисторы на
нитриде галлия (GaN). В чем-то эти транзисторы
конкурируют с решениями на основе SiC,
в чем-то эти две ветви развития электроники
занимают свои ниши.
В качестве материала для изготовления транзисторов
нитрид галлия известен с 90-х годов.
Но для транзисторов, применяемых в электроэнергетическом
оборудовании, его интенсивное
внедрение началось примерно в 2018 г.
Это связано с развитием электромобилей и
солнечной генерации. Среди компаний, выпускающих
силовые транзисторы на нитриде
галлия, — GaN Systems (Канада), EPC (Тайвань),
Infineon (Германия), Nexperia (Нидерланды) и
многие другие.
Карбид
кремния
SiC 2,2–3,3 200 700–900
Работа в режиме насыщения
Арсенид
галлия
Нитрид
галлия
GaAs 1,42 150 8500
GaN 3,4 200 1500–2000
В [Л] мы уже рассказывали о транзисторах, изготавливаемых
из карбида кремния (SiC), относящегося
к категории широкозонных полупро-
В установках электропитания обычно применяют
МОП-транзисторы (аббревиатура расшифровывается
как «металл-окисел-полупроводник»,
за рубежом применяется термин MOSFET),
работающие в качестве ключей, прерывающих
ток. При этом транзистор в процессе работы
в идеале должен находиться только в одном
из двух режимов — отсечки или насыщения.
Корпус транзистора GaN Systems GS66516T,
способного выдерживать напряжение до 650 В
и ток до 60 А, в сравнении с корпусом
кремниевого прибора
www.market.elec.ru | «ЭР» | № 2 (104) 2022
17