肖特基二極管,又稱熱載流子二極管,通過金屬和半導(dǎo)體接觸(肖特基接觸)形成肖特基勢壘,實(shí)現(xiàn)整流。與普通PN結(jié)二極管相比,肖特基二極管的反向恢復(fù)慣性非常低。因此,肖特基二極管適用于高頻整流或高速開關(guān)。
碳化硅(SiC)是一種高性能的半導(dǎo)體材料,基于SiC的肖特基二極管(SiC Schottky Diode)具有更高能效、更高功率密度、更小尺寸和更高的可靠性,可以在電力電子技術(shù)領(lǐng)域打破硅的極限,成為新能源及電力電子的首選器件。
碳化硅肖特基二極管的特點(diǎn)
碳化硅的能帶間隔為硅的2.8倍(寬禁帶),達(dá)到3.09電子伏特。其絕緣擊穿場強(qiáng)為硅的5.3倍,高達(dá)3.2MV/cm,其導(dǎo)熱率是硅的3.3倍,為49w/cm·k。它與硅半導(dǎo)體材料一樣,可以制成結(jié)型器件、場效應(yīng)器件、和金屬與半導(dǎo)體接觸的肖特基二極管。它的特點(diǎn)是:
(1)碳化硅單載流子器件漂移區(qū)薄,開態(tài)電阻小。比硅器件小100-300倍。由于有小的導(dǎo)通電阻,碳化硅功率器件的正向損耗小;
(2)碳化硅功率器件由于具有高的擊穿電場而具有高的擊穿電壓。例如,商用的硅肖特基的電壓小于300V,而第一個(gè)商用的碳化硅肖特基二極管的擊穿電壓已達(dá)到600V;
(3)碳化硅有較高的熱導(dǎo)率;
(4)碳化硅器件可在較高溫度下工作,而硅器件的最大工作溫度僅為150oC;
(5)碳化硅具有很高的抗輻照能力;
(6)碳化硅功率器件的正反向特性隨溫度和時(shí)間的變化很小,可靠性好;
(7)碳化硅器件具有很好的反向恢復(fù)特性,反向恢復(fù)電流小,開關(guān)損耗??;
(8)碳化硅器件可減少功率器件體積和降低電路損耗。
應(yīng)用
碳化硅肖特基二極管可廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源、功率因素校正(PFC)電路、不間斷電源(UPS)、光伏逆變器等中高功率領(lǐng)域,可顯著的減少電路的損耗,提高電路的工作頻率。
在PFC電路中用碳化硅SBD取代原來的硅FRD,可使電路工作在300kHz以上,效率基本保持不變,而相比下使用硅FRD的電路在100kHz以上的效率急劇下降。隨著工作頻率的提高,電感等無源原件的體積相應(yīng)下降,整個(gè)電路板的體積下降30%以上。
01 射頻混頻器和探測二極管應(yīng)
肖特基二極管具有很高的開關(guān)速度和高頻性能,這使得它們能夠很好地用于射頻應(yīng)用。此外,肖特基二極管具有各種金屬-半導(dǎo)體結(jié)配置,使得這些半導(dǎo)體器件在功率檢測器或混頻器電路中有用。
02 功率整流器應(yīng)用
肖特基二極管是用于功率整流器應(yīng)用的最佳半導(dǎo)體器件,因?yàn)檫@些器件具有高電流密度和低正向電壓降,與普通PN結(jié)器件的特性不同。這些優(yōu)點(diǎn)有助于降低熱量水平,減少設(shè)計(jì)中包含的散熱器,并提高電子系統(tǒng)的整體效率。
03 電源或電路應(yīng)用
肖特基二極管可用于由兩個(gè)并聯(lián)電源產(chǎn)生電流的應(yīng)用中。肖特基二極管的特性使其很好地適用于電力或電路應(yīng)用,因?yàn)樗鼈兊牡驼螂妷航怠_@些二極管的存在還可以防止反向電流從一個(gè)電源流入另一個(gè)電源。
04 太陽能電池應(yīng)用
太陽能電池通常與可充電電池相連以儲存能量,因?yàn)樘柌皇且惶?4小時(shí)的能源。SiC肖特基二極管防止電池在夜間通過太陽能電池放電,防止高性能太陽能電池通過低性能太陽能電池放電。
05 箝位二極管應(yīng)用
肖特基二極管用作快速鉗位二極管應(yīng)用中的開關(guān)。在這個(gè)應(yīng)用中,基極結(jié)是正向偏置的。使用肖特基二極管,關(guān)斷時(shí)間顯著縮短,電路速度提高。
魯晶半導(dǎo)體
濟(jì)南魯晶半導(dǎo)體有限公司是一家以半導(dǎo)體二、三極管、MOS管、碳化硅功率器件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為主導(dǎo)的國家級高新技術(shù)企業(yè),中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會理事單位,山東半導(dǎo)體商會(聯(lián)盟)副會長兼秘書長單位,ISO9001:2015質(zhì)量管理體系和ISO14001:2015環(huán)境管理體系認(rèn)證企業(yè)??偛课挥趪壹墲?jì)南高新產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)天辰大街978號,在深圳和蘇州設(shè)有辦事處,為周邊客戶提供半導(dǎo)體二、三極管的銷售與技術(shù)支持。
公司生產(chǎn)的"魯晶"品牌二、三極管廣泛應(yīng)用于各類智能家電、電動(dòng)工具、電源、充電器、適配器、LED照明、IT產(chǎn)品、工業(yè)控制、電子通訊產(chǎn)品和設(shè)備等。
魯晶半導(dǎo)體依靠專業(yè)的自主研發(fā)能力和強(qiáng)大的制造能力,已獲多項(xiàng)知識產(chǎn)權(quán)和實(shí)用新型專利。2016年,公司開始第三代半導(dǎo)體—碳化硅功率器件應(yīng)用研發(fā),并與山東大學(xué)、山東交通學(xué)院、山東管理學(xué)院開展產(chǎn)學(xué)研多層次、深領(lǐng)域應(yīng)用合作,碳化硅功率器件已經(jīng)在新能源、光伏、充電樁等產(chǎn)品上開始了大規(guī)模應(yīng)用!
多年的耕耘,換來豐碩成果。"魯晶"品牌 分別在2011年和2014年分別獲得"中國電子行業(yè)半導(dǎo)體十大知名品牌"和"中國半導(dǎo)體行業(yè)卓越品牌"榮譽(yù)稱號。2016年公司獲得中國智能硬件卓越品牌企業(yè)。2021年獲得中國半導(dǎo)體自主品牌---藍(lán)點(diǎn)獎(jiǎng)。
公司按照既定的"誠信、多贏、發(fā)展、價(jià)值"的發(fā)展方針,為客戶提供更優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和更完善的服務(wù)。
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