S2-04 Si MOSFET、SiC MOSFET 与 GaN HEMT 的电路差异

完成任务并通过验收后，再勾这一格进度只保存在当前浏览器，不会上传。

S2 · M20 · U2.2 · 预计 12 h

本课只解决一个问题： 从材料/结构映射到 Rds(on)、电荷、Coss/Qoss、反向导通、栅极和可靠性。

为什么现在学： 四项目会选择不同器件，不能仅凭“更快/更先进”标签。

开工前

• 先修： S2-03 MOS 结构、工作区与大/小信号模型
• 必学： 器件参数、FOM、反向路径和模型边界
• 可以加餐： 器件结构优化
• 现在先别碰： TCAD 和外延工艺

抓住原理

核心概念

• 纵向/横向器件
• 耐压—导阻
• 栅电荷
• 输出电荷
• 第三象限
• 动态 Rds(on)

公式与模型

• R_DS(on)·Q_g、R_DS(on)·Q_oss 等 FOM 只作特定应用下的初筛
• E_oss=∫v dQ
• 位移电流 i=C·dv/dt
• SOA

物理直觉： 数据手册的电容曲线是强非线性的；GaN 反向导通不等同 Si 体二极管。

资料怎么读

• 中文主线： CN-PE 第2章宽禁带器件；CN-DEV 第6章功率 MOS
• 英文/官方资料： EN-PSD Power MOSFETs；厂商数据手册/可靠性说明交叉验证

任务清单

• [ ] 独立推导/手算： 为48 V、800 V 两场景做三器件选择表
• [ ] 仿真/编程： 对数据手册 Qoss/Qg 曲线数值积分
• [ ] 实验/观察： 观察三类器件双脉冲波形或厂商原始数据
• [ ] 反向练习： 找出用 Coss 定值计算 Eoss 的误差

提交与过关

• 提交： 器件比较矩阵、积分脚本、选择结论
• 过关线： 选择与电压/频率/热/驱动相连；典型/最大值分开；引用到具体数据手册
• 容易翻车： 只比 Rds(on)；把 GaN gate 当 MOS gate；忽略负压/过压和动态效应

AI 使用边界

• 可以让 AI 帮忙： AI 可以帮你检索术语、搭“对数据手册 Qoss/Qg 曲线数值积分”的脚本骨架，也可以生成反例。保留提示词、模型版本和来源；最后用手算、官方文档或测试逐条验收。
• 必须你自己来： 先关掉 AI，独立完成“为48 V、800 V 两场景做三器件选择表”。然后闭卷讲清思路，并达到这条过关线：选择与电压/频率/热/驱动相连；典型/最大值分开；引用到具体数据手册

学完之后

• 下一站： 进入 S3 损耗、S5 高速驱动和 P1/P4。
• 项目关系： 直接支撑 P1、P2、P4；间接支撑 P3。P1 高压 SiC/ 低压 GaN，P2 低压大电流器件，P4 GaN 驱动直接使用；P3 主要通过外置功率级接口。
• 详细项目名： 见项目—课程矩阵。

时间账

阅读 3 h · 手算 3 h · 仿真/编程 3 h · 观察/实验 2 h · 复盘 1 h。合计 12 h。