與(yǔ)PN結器件相比,
碳化矽二極管更像是一種理想的開關(guān)。肖特基二(èr)極(jí)管最重要的兩個性能指標是其低反向恢複(fù)電荷(Qrr)和恢複軟化係數。當二(èr)極管電壓(yā)變為反向偏(piān)置時,低Qrr大(dà)大縮短了關斷過程所需的時間,即反向恢複時間trr。碳化矽二極管trr小於0.01微秒。它便於在高頻範圍內使用。一些數據顯示,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(dào)100千兆赫)。高軟化係數將減少二極管關斷產生的電磁(cí)幹(gàn)擾噪聲(shēng),並減少換向操作幹擾。碳化矽(guī)二極管還具有(yǒu)優於PN結器件的優勢(shì),因為它們具有低正(zhèng)向導通電壓和低導通損耗。
碳化矽二極管(guǎn)是一種由貴金屬(shǔ)(金、銀、鋁、鉑等)製成的金屬半(bàn)導體器件。)A作為正電極,N型半(bàn)導體B作為負電極,並且使用在兩(liǎng)者的(de)接觸表麵上形成的阻擋層(céng)來具有整流特(tè)性。因為(wéi)在N型半導體中有大量的電子,而在(zài)貴金屬中(zhōng)隻有非常少量的自由電子,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中沒有空穴,因此沒有空穴從A到B的擴散運動。隨著電子繼(jì)續從B擴散到A,B表麵上的電子濃(nóng)度逐漸降低(dī),表麵的電中性被破壞(huài),從而形成電場方向為B A的勢(shì)壘。然而(ér),在該電場(chǎng)的作用下,A中的電子也將產(chǎn)生從A到B的(de)漂移運(yùn)動,從而削弱由擴散運動形成(chéng)的電場。當建立一定寬度的空(kōng)間電荷區時,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(dá)到相對平(píng)衡,從而形成肖特基勢壘。
典型(xíng)的碳化矽二極管的內部電路結構基於N型半導體,在其(qí)上形成摻雜有砷的N外延層。陽極由鉬或鋁和其他材料製成,以形成阻擋層。二氧化矽(二氧化矽)用於消除邊緣區域的(de)電場並提高管的耐壓性。該N型(xíng)襯底具有非常小的導(dǎo)通電阻,並且其(qí)摻雜濃度比H層的摻雜(zá)濃度高100%。在襯底(dǐ)下麵形成一個氮陰極(jí)層(céng),以(yǐ)降低陰(yīn)極的接觸電阻。通過(guò)調整結(jié)構參數,在N型襯底和陽極金(jīn)屬之間形成肖特基勢壘(lěi)。當正向偏置電壓施加到肖特基勢壘的兩端(duān)時(陽極金屬連接到電源的陽極,並且N型襯底連(lián)接到電源的(de)陰極),肖特基勢壘層變得更窄,並且其內部電阻變得(dé)更小。另(lìng)一方(fāng)麵,如果反向偏壓被施加到肖特基(jī)勢壘的兩端,肖特基勢壘層(céng)變寬,並且其內部電阻變大。
上述所講解的就(jiù)是(shì)
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