碳化硅肖特基二极管的特点

目前，世界上已成功开发出多种碳化硅器件。碳化硅SBD作为一种零恢复二极管，极大地改善了高频电源电路。碳化硅二极管独特的高温特性使其在高温环境下的电源应用中具有潜在优势。

碳化硅二极管更像是理想的开关，而不是PN结器件。肖特基二极管的两个最重要的性能指标是它们的低反向恢复电荷（Qrr）和恢复软化系数。碳化硅二极管也优于PN结器件，因为它们具有低正向导通电压和低导通损耗。碳化硅二极管也有两个缺点。首先，反向耐受电压VR相对较低，通常只有大约100伏;其次，反向漏电流IR相对较大。

碳化硅肖特基二极管的特点

碳化硅的能带间隔为硅的2.8倍（宽禁带），达到3.09电子伏特。其绝缘击穿场强为硅的5.3倍，高达3.2MV/cm，其导热率是硅的3.3倍，为49w/cm·k。它与硅半导体材料一样，可以制成结型器件、场效应器件、和金属与半导体接触的肖特基二极管。它的特点是：

（1）碳化硅单载流子器件漂移区薄，开态电阻小。比硅器件小100-300倍。由于有小的导通电阻，碳化硅功率器件的正向损耗小；

（2）碳化硅功率器件由于具有高的击穿电场而具有高的击穿电压。例如，商用的硅肖特基的电压小于300V，而第一个商用的碳化硅肖特基二极管的击穿电压已达到600V；

（3）碳化硅有较高的热导率；

（4）碳化硅器件可在较高温度下工作，而硅器件的最大工作温度仅为150ºC；

（5）碳化硅具有很高的抗辐照能力；

（6）碳化硅功率器件的正反向特性随温度和时间的变化很小，可靠性好；

（7）碳化硅器件具有很好的反向恢复特性，反向恢复电流小，开关损耗小；

（8）碳化硅器件可减少功率器件体积和降低电路损耗

碳化硅二极管在各个领域的应用

1.太阳能逆变器

太阳能发电用二极管的基本材料，碳化硅二极管的各项技术指标均优于普通双极二极管（silicon bipolar）技术。碳化硅二极管导通与关断状态的转换速度非常快，而且没有普通双极二极管技术开关时的反向恢复电流。在消除反向恢复电流效应后，碳化硅二极管的能耗降低70%，能够在宽温度范围内保持高能效，并提高设计人员优化系统工作频率的灵活性。

2.新能源汽车充电器

碳化硅二极管通过汽车级产品测试，极性接反击穿电压提高到650V，能够满足设计人员和汽车厂商希望降低电压补偿系数 的要求，以确保车载充电半导体元器件的标称电压与瞬间峰压 ，之间有充足的安全裕度 。二极管的双管产品 ，可最大限度提升空间利用率，降低车载充电器的重量。

3.开关电源优势

碳化硅的使用可以极快的切换，高频率操作，零恢复和温度无关的行为，再加我们的低电感RP包，这些二极管可以用在任向数量的快速开关二极管电路或高频转换器应用。

4.工业优势

碳化硅二极管：重型电机、工业设备主要是用在高频电源的转换器上，可以带来高效率、大功率、高频率的优势。

来源：泰科天润半导体，鑫环电子，亿伟世科技综合整理

审核编辑 ：李倩