SiC肖特基二极管的常见问题

1 SiC肖特基二极管基础

肖特基二极管又称热载流子二极管，通过金属和半导体触点形成肖特基势垒，实现整流。与普通PN结二极管相比，它的反向恢复惯性很低。因此，肖特基二极管适用于高频整流或高速开关。

碳化硅（SiC）是一种高性能的半导体材料，因此碳化硅肖特基二极管具有更高的能效、更高的功率密度、更小的尺寸和更高的可靠性等优点。可用于电力电子突破硅的限制，成为新能源和电力电子的首选器件。

2 SiC技术特点

SiC是由硅和碳化物组成的化合物半导体。与硅相比，它具有许多优势。SiC的带隙是硅的2.8倍（宽带隙），达到3.09 eV。其绝缘击穿场强是硅的5.3倍，最高可达3.2MV/cm，导热系数是硅的3.3倍，约为49w/cm·k。与硅半导体材料一样，它可以制成结型器件、场效应器件和特殊的肖特基二极管。这里是碳化硅特性：

1）碳化硅单载流子器件漂移区薄，导通电阻低，比硅器件小100-300倍左右。由于导通电阻小，碳化硅功率器件的正向损耗小。

2）碳化硅功率器件由于击穿电场高，击穿电压高。例如，商用硅肖特基二极管的电压低于300V，而第一个商用SiC肖特基二极管的击穿电压已经达到600V。

3) SiC具有更高的热导率。

4) SiC 器件可以在更高的温度下工作，而 Si 器件的最高工作温度仅为 150ºC。

5) SiC具有高抗辐射性。

6) SiC功率器件的正反向特性随温度和时间变化小，可靠性好。

7) SiC器件具有良好的反向恢复特性，反向恢复电流和开关损耗低。

8) SiC器件可以减少功率器件的体积和电路损耗。

3 SiC肖特基二极管应用

碳化硅肖特基二极管可广泛应用于开关电源、功率因数校正（PFC）电路、不间断电源（UPS）、光伏逆变器等中高功率领域，可显着降低电路损耗，改善电路运行频率。

在PFC电路中用SiC SBD（肖特基势垒二极管）代替原来的硅FRD（快速恢复二极管）可以使电路工作在300kHz以上，效率基本保持不变，而在100kHz以上使用硅FRD的电路效率急剧下降.随着工作频率的提高，电感等无源元件的体积相应减小，整个电路板的体积减小了30%以上。

4.关于硅和锗二极管的常见问题

1. 为什么硅二极管比锗二极管好？

锗晶体的结构会在更高的温度下被破坏。然而，硅晶体不易被过热损坏。硅二极管的峰值反向电压额定值大于锗二极管。由于元素的丰度更大，Si 更便宜。

2. 我怎么知道我有硅或锗二极管？

您可以轻松区分硅和锗二极管。硅二极管的读数应约为 0.7V，锗二极管的读数应为 0.3V。虽然有点难以区分肖特基二极管。它们应该显示接近 0.3V 的大约 0.2V。

3、硅和锗半导体有什么区别？

硅和锗之间的主要区别在于锗具有电子，但硅没有任何电子。硅和锗都属于元素周期表的同一族（第 14 族）。因此，它们在外部能级中有四个电子。

4. 硅和锗有什么区别？

硅和锗具有四个价电子，但在给定温度下，锗将具有比硅更多的自由电子和更高的电导率。硅在电子设备中的应用比锗更广泛，因为它可以在更高的温度下使用。

5.硅和锗晶体管有什么区别？

为了回答您的实际问题，硅和锗晶体管之间存在两个显着差异：锗的熔点低，而锗晶体管对高温的耐受性要小得多。锗结的正向电压降低于硅。

审核编辑：彭静