在這篇博客中,我們將介紹SiC肖特基二極管的特性和性能,包括回顧肖特基二極管的不同之處以及它們的工作原理。
肖特基二極管有何不同
在典型的二極管中,p-n結(jié)由p型和n型半導(dǎo)體組合而成。然而,肖特基二極管是不同的:使用金屬代替p型半導(dǎo)體。然后,你有一個被稱為肖特基勢壘的m-s結(jié),而不是p-n結(jié)(這是這些二極管得名的地方)。
肖特基二極管的工作原理
肖特基二極管的工作原理取決于它是處于無偏置、正向偏置還是反向偏置狀態(tài)。當(dāng)肖特基二極管處于無偏態(tài)時,自由電子將從n型半導(dǎo)體移動到金屬。這形成了正電子和負(fù)電子相遇的屏障,任何自由電子都需要其內(nèi)置電壓以外的能量才能成功克服這一屏障。
在正向偏置狀態(tài)的情況下,如果電壓大于0.2 V,電子可以穿過勢壘。另一方面,在反向偏置狀態(tài)下,勢壘實(shí)際上被擴(kuò)大并防止電流。但有一個問題:如果反向偏置電壓不斷增加,它可能會擊穿勢壘并造成損壞。
肖特基二極管的優(yōu)點(diǎn)
肖特基二極管最廣為人知的優(yōu)點(diǎn)之一是它比標(biāo)準(zhǔn)二極管消耗更少的電壓,從而產(chǎn)生較低的正向壓降,并留下更多的電壓來實(shí)際為負(fù)載供電。由于這些二極管消耗的功率更少,因此它們在低壓應(yīng)用中工作得非常好。它們還以其高開關(guān)速度而聞名,因?yàn)槎O管內(nèi)存儲的少量電荷有助于更快的恢復(fù)時間。最后但并非最不重要的一點(diǎn)是,肖特基二極管在開關(guān)過程中產(chǎn)生的EMI噪聲更少。
碳化硅肖特基二極管性能
將 SiC 與 MPS(合并 PiN 肖特基)設(shè)計結(jié)合使用,利用 SiC 的自然耐用性,為傳統(tǒng) Si 設(shè)計提供更堅固、可靠和堅固的替代方案。碳化硅肖特基二極管比硅二極管具有更好的導(dǎo)電性(電和熱)。這些綜合特性使得在二極管的整個工作溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)低正向壓降成為可能,而不僅僅是在一小部分。SiC支持的MPS設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)更高的正向載流能力。與硅型號相比,SiC 肖特基二極管還具有更高的擊穿電壓和更好的浪涌能力。
SiC肖特基二極管有許多不同的應(yīng)用,主要是在電力電子領(lǐng)域。它們可以在與太陽能電池、電動和混合動力汽車電源系統(tǒng)、射頻檢測器、功率整流器電路和工業(yè)電源相關(guān)的應(yīng)用中找到。Wolfspeed 專門從事 SiC 肖特基二極管的開發(fā),其第 6 代設(shè)計已準(zhǔn)備好供您在自己的設(shè)計中實(shí)施。
審核編輯:郭婷
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