SiC功率元件中的SiC肖特基二極體

01 設備結構與特性

SiC 可用於在高頻裝置的 SBD（蕭特基勢壘二極體）結構中獲得 600V 以上的高壓二極體（Si 的 SBD 的最高耐壓約為 200V）。

因此，如果使用SiC SBD來取代目前主流產品快速PN接面二極體（FRD：快速PN接面二極體），則需要使用SiC SBD來取代目前主流產品快速PN接面二極體（FRD：快速PN接面二極體）。 恢復二極體），它可以顯著減少回收損失。

透過高頻驅動，可提高電源效率，實現電感器等被動元件的小型化，同時降低雜訊。廣泛應用於空調、電源、光伏發電系統、電動車快速充電器、功率因數校正電路（PFC電路）和整流橋電路中的功率調節器。

02 SiC SBD 的正向特性

SiC SBD 的開啟電壓與 Si FRD 的開啟電壓相同，小於 1V。

開啟電壓取決於肖特基勢壘的高度。通常情況下，如果勢壘高度設計得較低，開啟電壓也可以降低，但這也會導致反向偏壓時的漏電流增加。

ROHM 的第二代 SBD 透過改進製造工藝，成功地保持了與舊產品相同的漏電流和恢復性能，同時將開啟電壓降低了約 0.15V。

SiC SBD 的溫度依賴性與 Si FRD 不同。溫度越高，其導通阻抗越大，導致正向電壓 (VF) 值增加。它不易發生熱失控，因此可以放心並聯使用。

03 SiC SBD的恢復特性

矽的快速PN接面二極體（FRD：快速恢復二極體）在從正向切換到反向的瞬間會產生較大的瞬態電流，在此過程中它會過渡到反向偏壓狀態，從而導致嚴重的損耗。

這是因為在正向傳導過程中，漂移層中累積的少數載子會持續導電，直到它們消失（這段時間也稱為累積時間）。

正向電流越大或溫度越高，恢復時間和電流就越長，導致更大的損耗。

相反，SiC SBD 是一種多數載子元件（單極元件），它不使用少數載子進行導電，因此理論上不會出現少數載子累積現象。與 Si FRD 相比，由於其產生的電流很小，僅用於釋放結電容，因此可顯著降低損耗。

此外，瞬態電流基本上不受溫度和正向電流的影響，因此可以在任何環境下實現穩定快速的恢復。

此外，它還可以降低恢復電流所引起的噪聲，從而達到降噪的效果。