Siliciumcarbid (SiC) materialer har betydelige fordele med hensyn til nøgleegenskaber såsom båndgab-bredde og kritisk nedbrydningsfeltstyrke og kan bruges til at fremstille Schottky-dioder med høj spænding. I øjeblikket er 650V-1700V SiC Schottky-dioder meget udbredt i forbruger-, industri-, bilindustrien og andre områder. Schottky diode array baseret på SiC har højere energieffektivitet, højere effekttæthed, mindre størrelse og højere pålidelighed, hvilket kan bryde grænsen for silicium inden for kraftelektronikteknologi og blive den foretrukne enhed for ny energi- og effektelektronik. PAM-XIAMEN er i stand til at levereSiC epitaksitil fremstilling af Schottky-dioder, med den specifikke struktur som følger:

1. Schottky diode epitaksial struktur på SiC

Epitaksialt lag: N-drift (let dopet), hovedsagelig brugt til at bære omvendt spændingsmodstand

Underlag lag: N+ (stærkt dopet), udviser modstandskarakteristika og mangler spændingstolerance

For at øge produktets konkurrenceevne har strukturen af ​​Schottky-dioder af siliciumcarbid også udviklet sig fra standard Schottky-barrierediode (SBD) struktur (fig. 1a) til junction barriere Schottky diode (JBS). Den såkaldte JBS involverer indsprøjtning af en P-brønd på overfladen af ​​det epitaksiale lag (fig. 1b). Når enheden udsættes for modtryk, dannes et udtømningslag omkring P gennem P-brønden og N-, hvilket reducerer lækstrømmen og forbedrer den omvendte spændingsmodstand af enheden.

Fig. 1 Skematisk diagram af Schottky-diodestruktur: a. SBD; b. JBS

2. Hvordan virker en Schottky-diode?

Den grundlæggende struktur af en Schottky-diode er vist i fig. 1a. I det væsentlige, når et metal og halvledermateriale kommer i kontakt, bøjes energibåndet ved grænsefladehalvlederen og danner en Schottky-barriere. Metal og halvleder kommer i kontakt, elektroner vil løbe fra halvlederen ind i metallet. Når en halvleder mister elektroner, bliver den positivt ladet og danner et rumladningsområde (sammensat af ubevægelige positive ioner), som forhindrer halvlederens elektroner i at fortsætte med at bevæge sig mod metallet og danner en Schottky-barriere.

Når der påføres en fremadgående biasspænding i begge ender af Schottky-barrieren (anodemetallet er forbundet til strømforsyningens positive pol, og N-type-substratet er forbundet til strømforsyningens negative pol), Schottky-barrieren lag indsnævres, dets indre modstand falder, og fremadledning opstår. Tværtimod, hvis der påføres en omvendt forspænding i begge ender af Schottky-barrieren, bliver Schottky-barrierelaget bredere, dets indre modstand øges, og den omvendte afskæring forekommer.

3. SiC Schottky Diode Application

SiC Schottky-dioder kan bruges i vid udstrækning i områder med høj effekt, såsom omskiftning af strømforsyninger, PFC-kredsløb (power factor correction), uafbrydelige strømforsyninger (UPS), fotovoltaiske invertere osv. De kan reducere kredsløbstab betydeligt og forbedre arbejdsfrekvensen for kredsløb.

I PFC-kredsløbet kan udskiftning af den originale silicium-hurtiggendannelsesdiode (FRD) med SiC SBD få kredsløbet til at fungere over 300 kHz, mens effektiviteten stort set forbliver uændret. I modsætning hertil falder effektiviteten af ​​kredsløb, der bruger silicium FRD, kraftigt over 100 kHz. Når arbejdsfrekvensen stiger, falder volumen af ​​passive komponenter såsom induktorer tilsvarende, og volumen af ​​hele printkortet falder med mere end 30%.

For mere information, kontakt os venligst e-mail påvictorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.