碳化硅肖特基二极管的基本原理

在这篇博客中，我们将介绍SiC肖特基二极管的特性和性能，包括回顾肖特基二极管的不同之处以及它们的工作原理。

肖特基二极管有何不同

在典型的二极管中，p-n结由p型和n型半导体组合而成。然而，肖特基二极管是不同的：使用金属代替p型半导体。然后，你有一个被称为肖特基势垒的m-s结，而不是p-n结（这是这些二极管得名的地方）。

肖特基二极管的工作原理

肖特基二极管的工作原理取决于它是处于无偏置、正向偏置还是反向偏置状态。当肖特基二极管处于无偏态时，自由电子将从n型半导体移动到金属。这形成了正电子和负电子相遇的屏障，任何自由电子都需要其内置电压以外的能量才能成功克服这一屏障。

在正向偏置状态的情况下，如果电压大于0.2 V，电子可以穿过势垒。另一方面，在反向偏置状态下，势垒实际上被扩大并防止电流。但有一个问题：如果反向偏置电压不断增加，它可能会击穿势垒并造成损坏。

肖特基二极管的优点

肖特基二极管最广为人知的优点之一是它比标准二极管消耗更少的电压，从而产生较低的正向压降，并留下更多的电压来实际为负载供电。由于这些二极管消耗的功率更少，因此它们在低压应用中工作得非常好。它们还以其高开关速度而闻名，因为二极管内存储的少量电荷有助于更快的恢复时间。最后但并非最不重要的一点是，肖特基二极管在开关过程中产生的EMI噪声更少。

碳化硅肖特基二极管性能

将 SiC 与 MPS（合并 PiN 肖特基）设计结合使用，利用 SiC 的自然耐用性，为传统 Si 设计提供更坚固、可靠和坚固的替代方案。碳化硅肖特基二极管比硅二极管具有更好的导电性（电和热）。这些综合特性使得在二极管的整个工作温度范围内实现低正向压降成为可能，而不仅仅是在一小部分。SiC支持的MPS设计可以实现更高的正向载流能力。与硅型号相比，SiC 肖特基二极管还具有更高的击穿电压和更好的浪涌能力。

SiC肖特基二极管有许多不同的应用，主要是在电力电子领域。它们可以在与太阳能电池、电动和混合动力汽车电源系统、射频检测器、功率整流器电路和工业电源相关的应用中找到。Wolfspeed 专门从事 SiC 肖特基二极管的开发，其第 6 代设计已准备好供您在自己的设计中实施。

审核编辑：郭婷