Plaquette Epi à diode SiC Schottky

Plaquette Epi à diode SiC Schottky

Les matériaux en carbure de silicium (SiC) présentent des avantages significatifs en termes de caractéristiques clés telles que la largeur de bande interdite et l'intensité du champ de claquage critique, et peuvent être utilisés pour fabriquer des diodes Schottky haute tension. Actuellement, les diodes Schottky SiC 650 V-1 700 V sont largement utilisées dans les domaines grand public, industriel, automobile et autres. Les réseaux de diodes Schottky basés sur SiC ont un rendement énergétique plus élevé, une densité de puissance plus élevée, une taille plus petite et une fiabilité plus élevée, ce qui peut dépasser les limites du silicium dans le domaine de la technologie de l'électronique de puissance et devenir le dispositif préféré pour les nouvelles énergies et l'électronique de puissance. PAM-XIAMEN est en mesure de fournirEpitaxie SiCpour la préparation de diodes Schottky, de structure spécifique comme suit :

Plaquette de diode Schottky SiC

1. Structure épitaxiale de diode Schottky sur SiC

Couche épitaxiale: N-drift (légèrement dopé), principalement utilisé pour supporter la résistance à la tension inverse

Couche de substrat: N+ (fortement dopé), présentant des caractéristiques de résistance et manquant de tolérance de tension

Afin d'améliorer la compétitivité des produits, la structure des diodes Schottky en carbure de silicium a également évolué de la structure standard de diode Schottky à barrière (SBD) (Fig. 1a) à la diode Schottky à barrière de jonction (JBS). Le JBS consiste à injecter un puits P à la surface de la couche épitaxiale (Fig. 1b). Lorsque le dispositif est soumis à une contre-pression, une couche d'appauvrissement se forme autour de P à travers le puits P et N-, réduisant ainsi le courant de fuite et améliorant la résistance à la tension inverse du dispositif.

Diagramme schématique de la structure de la diode Schottky

Fig. 1 Diagramme schématique de la structure de la diode Schottky : a. SMD ; b. JBS

2. Comment fonctionne une diode Schottky ?

La structure de base d'une diode Schottky est représentée sur la figure 1a. Essentiellement, lorsqu’un métal et un matériau semi-conducteur entrent en contact, la bande d’énergie à l’interface du semi-conducteur se plie, formant une barrière Schottky. Le métal et le semi-conducteur entrant en contact, les électrons passeront du semi-conducteur au métal. Lorsqu'un semi-conducteur perd des électrons, il devient chargé positivement, formant une région de charge d'espace (composée d'ions positifs immobiles), qui empêche les électrons du semi-conducteur de continuer à se déplacer vers le métal, formant ainsi une barrière Schottky.

Lorsqu'une tension de polarisation directe est appliquée aux deux extrémités de la barrière Schottky (le métal de l'anode est connecté au pôle positif de l'alimentation et le substrat de type N est connecté au pôle négatif de l'alimentation), la barrière Schottky La couche se rétrécit, sa résistance interne diminue et une conduction directe se produit. Au contraire, si une polarisation inverse est appliquée aux deux extrémités de la barrière Schottky, la couche barrière Schottky devient plus large, sa résistance interne augmente et la coupure inverse se produit.

3. Application des diodes Schottky SiC

Les diodes SiC Schottky peuvent être largement utilisées dans les domaines de haute puissance tels que les alimentations à découpage, les circuits de correction du facteur de puissance (PFC), les alimentations sans interruption (UPS), les onduleurs photovoltaïques, etc. circuits.

Dans le circuit PFC, le remplacement de la diode à récupération rapide (FRD) au silicium d'origine par SiC SBD peut faire fonctionner le circuit au-dessus de 300 kHz, tandis que l'efficacité reste fondamentalement inchangée. En revanche, l’efficacité des circuits utilisant du silicium FRD diminue fortement au-dessus de 100 kHz. À mesure que la fréquence de travail augmente, le volume des composants passifs tels que les inducteurs diminue en conséquence et le volume de l'ensemble du circuit imprimé diminue de plus de 30 %.

Pour plus d'informations, veuillez nous contacter par email àvictorchan@powerwaywafer.cometpowerwaymaterial@gmail.com.

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