【技术】中电国基南方的碳化硅二极管采用MPS结构,具有优异温度特性、可靠性等优点

2020-04-11 中电国基南方

中电国基南方目前的SiC量产系列主要包括电压范围600V 到3300V;额定电流范围从2A 到50A 的SiC肖特基二极管。当前,国基南方已成为国内规模最大,产量最大,种类最齐全的SiC研发及生产企业。


SiC 材料介电击穿场强约为Si 的10 倍。SiC 器件可以具有更薄的漂移层和/或更高的掺杂浓度,即具有非常高的击穿电压(600V 及以上),而与硅器件相比电阻非常低。高压器件的电阻主要由漂移区的厚度决定。理论上,在相同的击穿电压下,可以将SiC 漂移层的单位面积电阻降低到Si 的1/300。较大的带隙也意味着SiC 器件可以在较高的温度下工作。当前SiC器件的保证工作温度为150-175 摄氏度。这主要是受限于封装的热可靠性。在合适的封装下,它们可以在200℃或更高温度下工作。

目前,采用JBS结构且击穿电压为600V、1200V 及更高的SiC SBD(肖特基势垒二极管)已量产。同时采用了MPS技术,这样使得二极管的抗浪涌能力大幅提高。

与硅FRD(快速恢复二极管)相比,SiC SBD 具有更低的反向恢复电流和恢复时间,因此显著降低能量损失和EMI 噪声排放。此外,与硅FRD 不同,这些特性在电流和工作温度范围内不会发生显著变化。SiC SBD 使系统设计者能够提高效率,降低散热片的成本和尺寸,增加开关频率以减小磁性材料的尺寸和成本等。


SiC SBD 具有与Si FRD 相似的开启电压,即略小于1V。开启电压由肖特基势垒高度决定。通常,低势垒高度对应低开启电压和高反向漏电流。从第二代开始的SBD中,中电国基南方二极管采用了MPS结构提升了浪涌性能。与硅FRD不同,VF 随温度升高而升高。SiC SBD 具有正温度系数并联使用时不会引起热失控。

相比之下,由于SiC SBD 是不使用少数载流子的大多数载流子(单极)器件,导通时它们不储存少数载流子。SiC SBD 中的反向恢复电流仅与放电结电容有关。因此,开关损耗比Si-FRD 中的要低得多。


由于SiC SBD 极小的反向恢复电流与反向恢复电荷,使其相比于硅快恢复二极管更适用于高频应用。因此,当前中电国基南方的SiC产品性能以及可靠性可满足多种应用需求。


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  • 幸运星 Lv7. 资深专家 2020-04-20
    【选型】亿都(YEEBO)TFT显示器_显示屏选型指南
  • Chandler Lv7. 资深专家 2020-04-16
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  • maomao Lv8. 研究员 2020-04-15
    了解了~~
  • 134******99 Lv8. 研究员 2020-04-15
    了解一下!!!
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