1 SiC肖特基二極管基礎

肖特基二極管又稱熱載流子二極管，通過金屬和半導體觸點形成肖特基勢壘，實現整流。與普通PN結二極管相比，它的反向恢復慣性很低。因此，肖特基二極管適用于高頻整流或高速開關。

碳化硅（SiC）是一種高性能的半導體材料，因此碳化硅肖特基二極管具有更高的能效、更高的功率密度、更小的尺寸和更高的可靠性等優點。可用于電力電子突破硅的限制，成為新能源和電力電子的首選器件。

2 SiC技術特點

SiC是由硅和碳化物組成的化合物半導體。與硅相比，它具有許多優勢。SiC的帶隙是硅的2.8倍（寬帶隙），達到3.09 eV。其絕緣擊穿場強是硅的5.3倍，最高可達3.2MV/cm，導熱系數是硅的3.3倍，約為49w/cm·k。與硅半導體材料一樣，它可以制成結型器件、場效應器件和特殊的肖特基二極管。這里是碳化硅特性：

1）碳化硅單載流子器件漂移區薄，導通電阻低，比硅器件小100-300倍左右。由于導通電阻小，碳化硅功率器件的正向損耗小。

2）碳化硅功率器件由于擊穿電場高，擊穿電壓高。例如，商用硅肖特基二極管的電壓低于300V，而第一個商用SiC肖特基二極管的擊穿電壓已經達到600V。

3) SiC具有更高的熱導率。

4) SiC 器件可以在更高的溫度下工作，而 Si 器件的最高工作溫度僅為 150oC。

5) SiC具有高抗輻射性。

6) SiC功率器件的正反向特性隨溫度和時間變化小，可靠性好。

7) SiC器件具有良好的反向恢復特性，反向恢復電流和開關損耗低。

8) SiC器件可以減少功率器件的體積和電路損耗。

3 SiC肖特基二極管應用

碳化硅肖特基二極管可廣泛應用于開關電源、功率因數校正（PFC）電路、不間斷電源（UPS）、光伏逆變器等中高功率領域，可顯著降低電路損耗，改善電路運行頻率。

在PFC電路中用SiC SBD（肖特基勢壘二極管）代替原來的硅FRD（快速恢復二極管）可以使電路工作在300kHz以上，效率基本保持不變，而在100kHz以上使用硅FRD的電路效率急劇下降.隨著工作頻率的提高，電感等無源元件的體積相應減小，整個電路板的體積減小了30%以上。

4.關于硅和鍺二極管的常見問題

1. 為什么硅二極管比鍺二極管好？

鍺晶體的結構會在更高的溫度下被破壞。然而，硅晶體不易被過熱損壞。硅二極管的峰值反向電壓額定值大于鍺二極管。由于元素的豐度更大，Si 更便宜。

2. 我怎么知道我有硅或鍺二極管？

您可以輕松區分硅和鍺二極管。硅二極管的讀數應約為 0.7V，鍺二極管的讀數應為 0.3V。雖然有點難以區分肖特基二極管。它們應該顯示接近 0.3V 的大約 0.2V。

3、硅和鍺半導體有什么區別？

硅和鍺之間的主要區別在于鍺具有電子，但硅沒有任何電子。硅和鍺都屬于元素周期表的同一族（第 14 族）。因此，它們在外部能級中有四個電子。

4. 硅和鍺有什么區別？

硅和鍺具有四個價電子，但在給定溫度下，鍺將具有比硅更多的自由電子和更高的電導率。硅在電子設備中的應用比鍺更廣泛，因為它可以在更高的溫度下使用。

5.硅和鍺晶體管有什么區別？

為了回答您的實際問題，硅和鍺晶體管之間存在兩個顯著差異：鍺的熔點低，而鍺晶體管對高溫的耐受性要小得多。鍺結的正向電壓降低于硅。