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描述碳化硅肖特基二极管的优势及其应用

碳化硅肖特基二极管的优势碳化硅SiC的能带间隔是硅的2.8倍(宽带隙),达到3.09 eV。其介电击穿场强是硅的5.3倍,高达3.2MV / cm。,热导率是硅的3.3倍,即49w / cm.k。像硅半导体材料一样,它可以制成结器件,场效应器件以及与金属和半导体接触的肖特基二极管。它的优点是:(1)碳化硅单载流子器件的漂移区很薄,导通电阻很小。比硅器件小100-300倍。由于导通电阻小,所以碳化硅功率器件的正向损耗小。 (2)由于其高击穿电场,碳化硅功率器件具有高击穿电压。例如,商用硅肖特基二极管的电压小于300V,而第一个商用碳化硅肖特基二极管的击穿电压已达到600V。 (3)碳化硅具有较高的导热性,因此碳化硅功率器件的结至环境热阻较低。 (4)碳化硅器件可以在高温下工作。据报道,碳化硅器件的工作温度为600ºC,而硅器件的最高工作温度仅为150ºC。 (5)碳化硅具有高抗辐射能力。 (6)碳化硅功率器件的正向和反向特性随温度和时间的变化很小,并且可靠性好。 (7)碳化硅器件具有良好的反向恢复特性,低反向恢复电流和低开关损耗。碳化硅功率器件可以在高频(> 20KHz)下工作。 (8)碳化硅器件为减小功率器件的体积和减少电路损耗做出了重要贡献。碳化硅肖特基二极管的应用SiC肖特基二极管主要用于混合电源,光伏逆变器,矿山设备的电源,电焊机和充电桩。碳化硅肖特基二极管(SiCSBD)是使用结势垒肖特基二极管结构(JBS)的单极器件,因此与传统的硅快速恢复二极管(SiFRD)相比,碳化硅肖特基二极管具有理想的反向恢复特性。可以有效降低反向漏电流,并具有较好的耐高压性能。另一个重要特征是碳化硅肖特基二极管具有正温度系数,并且电阻随温度升高而逐渐升高,这与硅FRD恰好相反。这使得碳化硅肖特基二极管非常适合于并联连接和实用性,从而增加了系统的安全性和可靠性。当器件从正向阻断切换到反向阻断时,几乎没有反向恢复电流,反向恢复时间小于20ns,甚至600V10A碳化硅肖特基二极管的反向恢复时间也都在10ns以内。因此,碳化硅肖特基二极管可以在更高的频率下工作,并在相同的频率下具有更高的效率。 q