SiC肖特基二极管的常见问题

描述

1 SiC肖特基二极管基础

肖特基二极管又称热载流子二极管,通过金属和半导体触点形成肖特基势垒,实现整流。与普通PN结二极管相比,它的反向恢复惯性很低。因此,肖特基二极管适用于高频整流或高速开关。

碳化硅(SiC)是一种高性能的半导体材料,因此碳化硅肖特基二极管具有更高的能效、更高的功率密度、更小的尺寸和更高的可靠性等优点。可用于电力电子突破硅的限制,成为新能源和电力电子的首选器件。

2 SiC技术特点

SiC是由硅和碳化物组成的化合物半导体。与硅相比,它具有许多优势。SiC的带隙是硅的2.8倍(宽带隙),达到3.09 eV。其绝缘击穿场强是硅的5.3倍,最高可达3.2MV/cm,导热系数是硅的3.3倍,约为49w/cm·k。与硅半导体材料一样,它可以制成结型器件、场效应器件和特殊的肖特基二极管。这里是碳化硅特性:

 

1)碳化硅单载流子器件漂移区薄,导通电阻低,比硅器件小100-300倍左右。由于导通电阻小,碳化硅功率器件的正向损耗小。

2)碳化硅功率器件由于击穿电场高,击穿电压高。例如,商用硅肖特基二极管的电压低于300V,而第一个商用SiC肖特基二极管的击穿电压已经达到600V。

3) SiC具有更高的热导率。

4) SiC 器件可以在更高的温度下工作,而 Si 器件的最高工作温度仅为 150ºC。

5) SiC具有高抗辐射性。

6) SiC功率器件的正反向特性随温度和时间变化小,可靠性好。

7) SiC器件具有良好的反向恢复特性,反向恢复电流和开关损耗低。

8) SiC器件可以减少功率器件的体积和威廉希尔官方网站 损耗。

3 SiC肖特基二极管应用

碳化硅肖特基二极管可广泛应用于开关电源、功率因数校正(PFC)威廉希尔官方网站 、不间断电源(UPS)、光伏逆变器等中高功率领域,可显着降低威廉希尔官方网站 损耗,改善威廉希尔官方网站 运行频率。

在PFC威廉希尔官方网站 中用SiC SBD(肖特基势垒二极管)代替原来的硅FRD(快速恢复二极管)可以使威廉希尔官方网站 工作在300kHz以上,效率基本保持不变,而在100kHz以上使用硅FRD的威廉希尔官方网站 效率急剧下降.随着工作频率的提高,电感等无源元件的体积相应减小,整个威廉希尔官方网站 板的体积减小了30%以上。

4.关于硅和锗二极管的常见问题

1. 为什么硅二极管比锗二极管好?

锗晶体的结构会在更高的温度下被破坏。然而,硅晶体不易被过热损坏。硅二极管的峰值反向电压额定值大于锗二极管。由于元素的丰度更大,Si 更便宜。

2. 我怎么知道我有硅或锗二极管?

您可以轻松区分硅和锗二极管。硅二极管的读数应约为 0.7V,锗二极管的读数应为 0.3V。虽然有点难以区分肖特基二极管。它们应该显示接近 0.3V 的大约 0.2V。

3、硅和锗半导体有什么区别?

硅和锗之间的主要区别在于锗具有电子,但硅没有任何电子。硅和锗都属于元素周期表的同一族(第 14 族)。因此,它们在外部能级中有四个电子。

4. 硅和锗有什么区别?

硅和锗具有四个价电子,但在给定温度下,锗将具有比硅更多的自由电子和更高的电导率。硅在电子设备中的应用比锗更广泛,因为它可以在更高的温度下使用。

5.硅和锗晶体管有什么区别?

为了回答您的实际问题,硅和锗晶体管之间存在两个显着差异:锗的熔点低,而锗晶体管对高温的耐受性要小得多。锗结的正向电压降低于硅。  

      审核编辑:彭静
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