SiC-SBD的正向特性

碳化硅肖特基勢(shì)壘二極管（SiC-SBD）的開(kāi)啟電壓與硅基快速恢復(fù)二極管（SiFRD）相同，小于1V。開(kāi)啟電壓由肖特基勢(shì)壘的勢(shì)壘高度決定，通常如果將勢(shì)壘高度設(shè)計(jì)得低，開(kāi)啟電壓也可以做得低一些，但是這也將導(dǎo)致反向偏壓時(shí)的漏電流增大。因此，針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境，需要對(duì)SiC-SBD的導(dǎo)通電流與反向漏電進(jìn)行折中設(shè)計(jì)。如圖1所示，SiC-SBD的溫度依存性與SiFRD不同，溫度越高，它的導(dǎo)通阻抗就會(huì)增加，從而Vf值也增加。不易發(fā)生熱失控，所以可以放心地并聯(lián)使用。

圖1 SiC-SBD正向?qū)ㄌ匦耘c溫度的依賴關(guān)系

SiC-SBD的恢復(fù)特性

如圖2所示，Si-FRD從正向切換到反向的瞬間會(huì)產(chǎn)生極大的瞬態(tài)電流，在此期間轉(zhuǎn)移為反向偏壓狀態(tài)，從而產(chǎn)生很大的損耗。這是因?yàn)檎蛲姇r(shí)積聚在漂移層內(nèi)的少數(shù)載流子不斷地進(jìn)行電傳導(dǎo)直到消亡（該時(shí)間也稱為積聚時(shí)間）。正向電流越大，或者溫度越高，恢復(fù)時(shí)間和恢復(fù)電流就越大，從而損耗也越大。與此相反，SiC-SBD是不使用少數(shù)載流子進(jìn)行電傳導(dǎo)的多數(shù)載流子器件（單極性器件），因此原理上不會(huì)發(fā)生少數(shù)載流子積聚的現(xiàn)象。由于只產(chǎn)生使結(jié)電容放電程度的小電流，所以與Si-FRD相比，能夠明顯地減少損耗。而且，該瞬態(tài)電流基本上不隨溫度和正向電流而變化，所以不管何種環(huán)境下，都能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)。另外，還可以降低由恢復(fù)電流引起的噪音，達(dá)到降噪的效果。

圖2 Si-FRD和SiC-SBD的反向恢復(fù)特性

與正向電流及溫度的依賴關(guān)系

目前，600V、1200V、1700V、3300V電壓等級(jí)的SiC SBD已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商品化，3300V電壓等以上的SiC SBD也已經(jīng)全球范圍內(nèi)開(kāi)展了研究。由于相對(duì)于Si-FRD，SiC-SBD在正向?qū)ê头聪蚧謴?fù)特性上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，如果用SiC-SBD替換現(xiàn)在主流產(chǎn)品快速恢復(fù)二極管（FRD），能夠明顯減少恢復(fù)損耗。有利于電源的高效率化，并且通過(guò)高頻驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電感等無(wú)源器件的小型化，而且可以降噪。器件廣泛應(yīng)用于空調(diào)、電源、光伏發(fā)電系統(tǒng)中的功率調(diào)節(jié)器、電動(dòng)汽車的快速充電器等的功率因數(shù)校正電路（PFC電路）和整流橋電路中。