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：

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

2、現(xiàn)有技術文獻

3、專利文獻

4、專利文獻1：日本專利第6977469號

5、專利文獻2：日本專利第6878802號

技術實現(xiàn)思路

1、技術方案

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，在控制對象mosfet的關斷期間，在所述控制對象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，將所述控制對象mosfet的柵極導通，所述控制對象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，所述控制對象mosfet可以具有：第一導電型的漂移區(qū)，其設置于碳化硅的半導體基板；第二導電型的基區(qū)，其在所述半導體基板中設置于所述漂移區(qū)的上方；以及第二導電型的高濃度區(qū)，其在所述半導體基板中，其摻雜濃度比所述基區(qū)的摻雜濃度高，在俯視時，所述高濃度區(qū)相對于所述漂移區(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，所述控制對象mosfet可以具有：第一導電型的漂移區(qū)，其設置于碳化硅的半導體基板；第二導電型的基區(qū)，其在所述半導體基板中設置于所述漂移區(qū)的上方；第二導電型的高濃度區(qū)，其在所述半導體基板中，其摻雜濃度比所述基區(qū)的摻雜濃度高；多個溝槽部，其在所述半導體基板的正面?zhèn)妊仡A先確定的延伸方向延伸；以及第二導電型的多個接觸區(qū)，其在所述多個溝槽部中的相鄰的溝槽部之間分別沿所述多個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)可以包括多個第一高濃度部，所述多個第一高濃度部分別在所述多個溝槽部各自的下方沿所述多個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)可以包括多個第二高濃度部，所述多個第二高濃度部分別在所述多個接觸區(qū)各自的下方沿所述多個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)可以包括多個第三高濃度部，所述多個第三高濃度部沿所述多個溝槽部的排列方向橫穿所述多個第一高濃度部和所述多個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，被設置成條紋狀的所述多個第三高濃度部中的在所述多個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，所述高濃度區(qū)相對于所述漂移區(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，所述控制對象mosfet可以具有：第一導電型的漂移區(qū)，其設置于碳化硅的半導體基板；第二導電型的基區(qū)，其在所述半導體基板中設置于所述漂移區(qū)的上方；第二導電型的高濃度區(qū)，其在所述半導體基板中，其摻雜濃度比所述基區(qū)的摻雜濃度高；多個溝槽部，其在所述半導體基板的正面?zhèn)妊仡A先確定的延伸方向延伸；以及第二導電型的多個接觸區(qū)，其在所述多個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)可以包括多個第一高濃度部，所述多個第一高濃度部分別在所述多個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，所述多個接觸區(qū)中的每一個接觸區(qū)可以分別與所述多個第一高濃度部中的、設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置。

14、在上述任一碳化硅mosfet逆變電路中，所述多個接觸區(qū)中的在所述多個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，所述高濃度區(qū)相對于所述漂移區(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，對所述控制對象mosfet施加的總線電壓可以為所述控制對象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：將控制對象mosfet關斷的步驟；以及在所述控制對象mosfet的關斷期間中，以使在所述控制對象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，將所述控制對象mosfet的柵極導通的步驟，在所述關斷期間，所述瞬態(tài)電流的電流密度小于1000a/cm2，所述控制對象mosfet是所述第一碳化硅mosfet或所述第二碳化硅mosfet。

20、應予說明，上述
技術實現(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)權利要求1至16中任一項所述的碳化硅mosfet逆變電路，其特征在于，

18.根據(jù)權利要求1至16中任一項所述的碳化硅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，

技術總結
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，在控制對象MOSFET的關斷期間，瞬態(tài)電流的電流密度小于1000A/cm<supgt;2</supgt;，在所述關斷期間中，以使飽和電流期間小于5μs的方式，將所述控制對象MOSFET的柵極導通。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：將控制對象MOSFET關斷的步驟；以及在所述控制對象MOSFET的關斷期間中以使飽和電流期間小于5μs的方式將所述控制對象MOSFET的柵極導通的步驟，在所述關斷期間，瞬態(tài)電流的電流密度小于1000A/cm<supgt;2</supgt;。

技術研發(fā)人員：內(nèi)海誠
受保護的技術使用者：富士電機株式會社
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9