當討論諸如開關模式電源（SMPS）或功率因數校正（PFC）之類的高功率密度和高頻應用時，已知硅雙極二極管由于其反向恢復行為和由此產生的開關損耗而限制了這些系統的效率。因此，優選帶隙較高的材料，例如碳化硅（SiC）或砷化鎵（GaAs）。到目前為止，GaAs功率器件主要在300 V以下使用，而PFC等600 V應用被認為是SiC器件的理想選擇。但是現在，新一代600 V GaAs功率肖特基器件被證明是一種經濟高效且堅固耐用的替代產品。

功率密度的增加是當今電力電子設備的主要任務之一：應最大程度地減小系統尺寸，同時通常增加用戶應用程序的功率輸出。有兩種方法可以應對這一挑戰：

• 通過更高效的電力電子設備減少損失
• 通常通過增加開關頻率來減少有源和無源組件的數量，重量和尺寸。

一個重要的例子是功率因數校正系統（PFC）的優化。具有PFC的升壓轉換器通常可以在連續電流模式（CCM）或不連續電流模式（DCM）下運行。但是，在DCM中，由于高電流峰值，大多數電路組件都必須加大尺寸，這反過來又要求進行復雜的EMI濾波。而且，該系統在輕負載下趨于不穩定。

圖1 300 V / 10 A型第1代和第2代GaAs和SiC肖特基二極管的典型正向特性

考慮到Si，SiC和GaAs的一般物理參數，SiC似乎是高頻功率器件的首選材料。它可以承受最高的電場，從而導致二極管具有很高的擊穿電壓和低的正向壓降。此外，它具有最低的熱阻，可實現更高的導通電流密度。

然而，砷化鎵具有一些優勢，必須加以考慮。由于正向壓降的正溫度系數很高，SiC中的非重復峰值電流受到限制。因此，必須選擇足夠大的器件尺寸以避免過電流破壞。第二代對于相同的平均電流額定值，IXYS的GaAs器件可提供兩倍以上的浪涌電流。

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