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宝山出售碳化硅肖特基二极管报价

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SBD 在导通过程中没有额外载流子的注入和储存,因而反向恢复电流小,关断过程很快,开关损耗小。传统的硅肖特基二极管,由于所有金属与硅的功函数差都不很大,硅的肖特基势垒较低,硅 SBD 的反向漏电流偏大,阻断电压较低,只能用于一二百伏的低电压场合且不适合在 150 ℃以上工作。然而,碳化硅 SBD弥补了硅 SBD 的不足,许多金属,例如镍、金、钯、钛、钴等,都可以与碳化硅形成肖特基势垒高度 1 eV 以上的肖特基接触。据报道,Au/4H-SiC 接触的势垒高度可达到 1.73 eV,Ti/4H-SiC 接触的势垒比较低,但高也可以达到 1.1 eV。6H-SiC与各种金属接触之间的肖特基势垒高度变化比较宽,低只有 0.5 eV,高可达1.7 eV。于是,SBD 成为人们开发碳化硅电力电子器件关注的对象。它是高压快速与低功率损耗、耐高温相结合的理想器件。目前国际上相继研制成功水平较高的多种类的碳化硅器件。

SiC 肖特基势垒二极管在 1985 年问世,是 Yoshida 制作在 3C-SiC 上的,它的肖特基势垒高度用电容测量是 1.15 (±0.15) eV,用光响应测量是 1.11 (±0.03) eV,它的击穿电压只有8 V,只6H-SiC肖特基二极管的击穿电压大约有200 V,它是由 Glover. G. H 报道出来的。Bhatnagar 报道了个高压 400 V 6H-SiC 肖特基势垒二极管 ,这个二极管有低通态压降(1 V),没有反向恢复电流。随着碳化硅单晶、外延质量及碳化硅工艺水平不断地不断提高,越来越多性能的碳化硅肖特基二极管被报道。1993 年报道了只击穿电压超过 1000V的碳化硅肖特基二极管,该器件的肖特基接触金属是 Pd,它采用 N 型外延的掺杂浓度1×10cm,厚度是 10μm。的4H-SiC单晶的在 1995 年左右出现,它比6H-SiC的电子迁移率要高,临界击穿电场要大很多,这使得人们更倾向于研究4H-SiC的肖特基二极管。

金属与半导体接触时,载流子流经肖特基势垒形成的电流主要有四种输运途径。这四种输运方式为:

1、N 型 4H-SiC 半导体导带中的载流子电子越过势垒顶部热发射到金属;

2、N 型 4H-SiC 半导体导带中的载流子电子以量子力学隧穿效应进入金属;

3、空间电荷区中空穴和电子的复合;

4、4H-SiC 半导体与金属由于空穴注入效应导致的的中性区复合。

肖特基二极管的反向阻断特性较差,是受肖特基势垒变低的影响。为了获得高击穿电压,漂移区的掺杂浓度很低,因此势垒形成并不求助于减小 PN 结之间的间距。调整肖特基间距获得与 PiN 击穿电压接近的 JBS,但是 JBS 的高温漏电流大于 PiN,这是来源于肖特基区。JBS 反向偏置时,PN 结形成的耗尽区将会向沟道区扩散和交叠,从而在沟道区形成一个势垒,使耗尽层随着反向偏压的增加向衬底扩展。这个耗尽层将肖特基界面屏蔽于高场之外,避免了肖特基势垒降低效应,使反向漏电流密度大幅度减小。此时 JBS 类似于 PiN 管。反向漏电流的组成主要由两部分:一是来自肖特基势垒的注入;二是耗尽层产生电流和扩散电流。

碳化硅具有载流子饱和速度高和热导率大的特点,应用开关频率可达到1MHz,在高频应用中优势明显,其中碳化硅肖特基二极管(SiC JBS)耐压可以达到6000V以上。相对应的,硅材料的禁带宽度较低,在较低的温度下硅器件本征载流子浓度较高,而高的漏电流会造成热击穿,这限制了器件在高温环境和大功率耗散条件下工作。

用碳化硅肖特基二极管替换快速PN 结的快速恢复二极管(FRD),能够明显减少恢复损耗,有利于开关电源的高频化,减小电感、变压器等被动元件的体积,使开关电源小型化,并降低产品噪音。

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