رقاقة شوتكي ديود Epi من SiC

رقاقة شوتكي ديود Epi من SiC

تتمتع مواد كربيد السيليكون (SiC) بمزايا كبيرة في الخصائص الرئيسية مثل عرض فجوة النطاق وقوة مجال الانهيار الحرج، ويمكن استخدامها لصنع ثنائيات شوتكي عالية الجهد. حاليًا، تُستخدم الثنائيات SiC Schottky 650V-1700V على نطاق واسع في المجالات الاستهلاكية والصناعية والسيارات وغيرها من المجالات. تتمتع مجموعة شوتكي ديود المعتمدة على SiC بكفاءة أعلى في استخدام الطاقة، وكثافة طاقة أعلى، وحجم أصغر، وموثوقية أعلى، والتي يمكن أن تكسر حدود السيليكون في مجال تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة وتصبح الجهاز المفضل للطاقة الجديدة وإلكترونيات الطاقة. PAM-XIAMEN قادرة على توفيركربيد الفوقيةلتحضير ثنائيات شوتكي، ذات البنية المحددة كما يلي:

رقاقة شوتكي ديود SiC

1. هيكل شوتكي ديود الفوقي على كربيد السيليكون

الطبقة الفوقية: N-drift (مخدر قليلاً)، يستخدم بشكل أساسي لتحمل مقاومة الجهد العكسي

طبقة الركيزة: N+ (مخدر بشدة)، يظهر خصائص المقاومة ويفتقر إلى تحمل الجهد

من أجل تعزيز القدرة التنافسية للمنتج، تطور هيكل ثنائيات شوتكي من كربيد السيليكون أيضًا من هيكل صمام ثنائي حاجز شوتكي القياسي (SBD) (الشكل 1 أ) إلى حاجز الوصل الثنائي شوتكي (JBS). يتضمن ما يسمى بـ JBS حقن بئر P على سطح الطبقة الفوقي (الشكل 1 ب). عندما يتعرض الجهاز للضغط الخلفي، يتم تشكيل طبقة استنفاد حول P من خلال P-well وN-، مما يقلل من تسرب التيار ويحسن مقاومة الجهد العكسي للجهاز.

رسم تخطيطي لهيكل شوتكي ديود

الشكل 1: رسم تخطيطي لهيكل شوتكي ديود: أ. سبد؛ ب. جي بي اس

2. كيف يعمل صمام ثنائي شوتكي؟

يظهر الهيكل الأساسي لصمام ثنائي شوتكي في الشكل 1 أ. في الأساس، عندما تتلامس مادة معدنية وأشباه الموصلات، ينحني نطاق الطاقة الموجود في واجهة أشباه الموصلات، مما يشكل حاجز شوتكي. عندما يتلامس المعدن مع أشباه الموصلات، سوف تنتقل الإلكترونات من شبه الموصل إلى المعدن. عندما تفقد أشباه الموصلات الإلكترونات، فإنها تصبح مشحونة بشكل إيجابي، وتشكل منطقة شحنة فضائية (تتكون من أيونات موجبة غير قابلة للحركة)، مما يمنع إلكترونات أشباه الموصلات من الاستمرار في التحرك نحو المعدن، وتشكيل حاجز شوتكي.

عندما يتم تطبيق جهد انحياز أمامي على طرفي حاجز شوتكي (يتم توصيل معدن الأنود بالقطب الموجب لمصدر الطاقة، ويتم توصيل الركيزة من النوع N بالقطب السالب لمصدر الطاقة)، ​​فإن حاجز شوتكي تضيق الطبقة، وتقل مقاومتها الداخلية، ويحدث التوصيل الأمامي. على العكس من ذلك، إذا تم تطبيق انحياز عكسي على طرفي حاجز شوتكي، تصبح طبقة حاجز شوتكي أوسع، وتزداد مقاومتها الداخلية، ويحدث القطع العكسي.

3. تطبيق SiC شوتكي ديود

يمكن استخدام ثنائيات SiC Schottky على نطاق واسع في مجالات الطاقة العالية مثل تبديل إمدادات الطاقة، ودوائر تصحيح عامل الطاقة (PFC)، وإمدادات الطاقة غير المنقطعة (UPS)، ومحولات الطاقة الكهروضوئية، وما إلى ذلك. ويمكنها تقليل خسائر الدوائر بشكل كبير وتحسين تردد العمل الدوائر.

في دائرة PFC، يمكن أن يؤدي استبدال صمام ثنائي السيليكون الأصلي للاسترداد السريع (FRD) بـ SiC SBD إلى جعل الدائرة تعمل فوق 300 كيلو هرتز، بينما تظل الكفاءة دون تغيير بشكل أساسي. وفي المقابل، فإن كفاءة الدوائر التي تستخدم السيليكون FRD تنخفض بشكل حاد فوق 100 كيلو هرتز. مع زيادة تردد العمل، يتناقص حجم المكونات السلبية مثل المحاثات بشكل مماثل، وينخفض ​​حجم لوحة الدائرة بأكملها بأكثر من 30%.

لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكترونيvictorchan@powerwaywafer.com و powerwaymaterial@gmail.com.

شارك هذا المنشور