與PN結器件相比,
碳化矽二極管更像是一種理想的開(kāi)關。肖特基二極管最重(chóng)要(yào)的(de)兩個性能指標是其低反向恢複電荷(Qrr)和恢複軟化係數。當二極管電壓變為(wéi)反向偏置時,低Qrr大大縮短了關斷過程所需的時間,即(jí)反向(xiàng)恢複時間trr。碳化矽二極管trr小於0.01微秒。它便於(yú)在高頻範圍內使用。一些數據顯示(shì),它的工作頻率可以達到1兆赫(一些報(bào)告也顯示,它可以達到100千兆赫)。高軟化係數將減少二極管關斷產(chǎn)生的電磁幹擾(rǎo)噪聲,並減少換向操作(zuò)幹擾。碳化矽二極管還具有優於PN結器件的優勢,因為它們具有低正向導(dǎo)通(tōng)電壓和低導通損耗。
碳化矽二極管是一種由貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)製成的金屬半導體器件。)A作為正電極,N型半導體B作為負電極(jí),並且使用在兩者的接觸表麵上形成的阻擋層來具有整流特性。因為在N型半導體中(zhōng)有大量的電子,而在貴金屬中隻有非(fēi)常少量的自由電子,所以電子從高濃度的B擴散到低(dī)濃度的A。顯然,在金屬A中沒有(yǒu)空穴,因此沒有空穴從A到B的擴散運動。隨著電子繼續從B擴散到A,B表麵(miàn)上的電子濃度逐漸(jiàn)降低(dī),表麵的電中性被(bèi)破壞,從而形成電場方向為B A的勢壘。然而,在(zài)該電場(chǎng)的作用下,A中(zhōng)的電子(zǐ)也將產生從A到B的漂移運動,從而削弱由擴散(sàn)運動形成的電場。當建(jiàn)立一定寬度的空間電(diàn)荷(hé)區時,電場引起的電子漂移運動和不同濃度引起的電子擴散運動達到(dào)相對平衡,從而形成肖特基勢壘。
典(diǎn)型的(de)碳化矽(guī)二極管的內部電路結構基於N型半導體,在其上形成摻雜有砷的N外延層。陽(yáng)極(jí)由鉬(mù)或鋁(lǚ)和其他(tā)材料製成,以形成阻擋層。二氧化矽(guī)(二氧(yǎng)化(huà)矽)用於消(xiāo)除邊緣區域的電場並提高管的耐壓性。該N型襯底具有(yǒu)非常小的導通電阻,並且其摻雜濃度比H層(céng)的摻雜(zá)濃(nóng)度(dù)高100%。在(zài)襯底下麵形成一個氮陰極層,以(yǐ)降低(dī)陰極的接觸電阻。通過(guò)調整(zhěng)結構參數,在N型襯底和陽極金屬(shǔ)之間形成肖特基勢壘。當正向偏置(zhì)電壓施加到肖特基(jī)勢壘的(de)兩端(duān)時(陽極金屬連接(jiē)到電源的(de)陽極,並且N型襯底連接到電源的陰極),肖特基勢壘(lěi)層變得更窄,並且其內部電阻變得更小。另一方麵,如果反向(xiàng)偏壓(yā)被施加(jiā)到肖特基勢壘的兩端,肖特基勢壘層變寬,並且其內部電阻變大。
上述所講解的就是
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