SiC MOSFET的跨导gm影响分析

SiC MOSFET和Si的器件相比有很多区别，其中跨导gm差异是一个重要的差异，通常来说SiC MOSFET的跨导相对传统Si MOSFET或者Si IGBT来说更小,根据跨导的定义，如下所示，

这个gm和Vds也有一定关系，它代表MOSFET转移特性曲线的斜率，即VGS电压对漏极电流控制的能力，可以认为是表征MOSFET增益的一个参数。除了通过器件制造工艺来提升SiC MOSFET 还可以通过驱动电压的适当设计提高gm.

传统Si MOSFET的较大，它可以方便的采用低的门级电压来达到器件饱和，通过低的门级电压获得较优化的Rdson是比较容易的。

而SiC MOSFET的较小，那么就需要用高的VGS电压来迅速的将它从OFF状态转换到线性状态，最终到饱和状态，这个快速的转换有助于降低开通转换过程中的损耗。

SiC MOSFET这样的特性导致，在过载情况下容易产生退饱和的现象，而根据SiC MOSFET本身的特性，它的门级电荷较小，所以结合较高的驱动电压VGS，也可以实现快速的导通转换时间，以此降低器件的非饱和时间的停留。

在硬开关拓扑中，开关频率如果很高的话，由于漏极节点很高的dv/dt很容易产生漏极Vds高频噪声，以半桥开关为例，如图1所示，当上管开通时，下管处于关断瞬间，漏极电压VDS通过寄生米勒电容Cgd很容易传导到门级一个电压，这个电压可能会导致下管超过VGS,th而误开通，如果关断采用负电压的话，可以保持在关断中产生较大的负电压方向转换率，那么这会产生快速关机时间的效果，减小关机时间及关断损耗的同时，提高门级对噪声的敏感度。

图1 米勒效应及关机电路