與PN結器件相(xiàng)比,
碳化矽二極管更像是一種理想的開關。肖特基二極管最重要的兩(liǎng)個性能指(zhǐ)標是其低反(fǎn)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(guān)斷過程(chéng)所(suǒ)需的時間,即反向恢複時間trr。碳化矽二極(jí)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(一些報告也顯示,它可以達到100千兆赫)。高軟(ruǎn)化係數將減少(shǎo)二極管關斷產生(shēng)的電磁幹擾噪聲,並減少換向操作幹擾。碳化(huà)矽二極管還具有優於PN結器件的優勢,因為它(tā)們具有低正向(xiàng)導通電壓和低導通損耗。
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(dǎo)體器件。)A作為正電極,N型半導體B作為負電極,並且使(shǐ)用在兩者的接觸表麵上形成的阻擋層(céng)來具有整流(liú)特性。因為在N型半導體中有大量(liàng)的電子,而在貴金屬中隻有非常少(shǎo)量的自由(yóu)電子,所以電子從高濃度的B擴散到低濃度的A。顯然(rán),在(zài)金屬A中沒有空穴,因此沒有空穴從A到B的(de)擴散運動(dòng)。隨著電子繼續從B擴散到A,B表(biǎo)麵(miàn)上的電子濃度逐漸降低,表麵的電中性被破壞,從而形成電場方向(xiàng)為B A的勢壘。然而,在(zài)該電場的(de)作用下,A中的電子也將產生從A到B的漂移運(yùn)動,從(cóng)而削弱由(yóu)擴散運(yùn)動形成(chéng)的電場。當建立一定寬度的空間電荷區(qū)時,電場引起的電(diàn)子漂移運動和不同濃度引起的電子擴散運動達到相對平衡,從而形成肖(xiāo)特基勢(shì)壘。
典型的碳化矽二(èr)極管的內部電路結(jié)構基於N型半導體(tǐ),在其上形成摻雜有砷的N外延層。陽極由鉬或鋁和其他材料製成,以形成阻(zǔ)擋層。二氧化矽(二氧化矽)用於消除邊緣區域的電場並提高管的耐壓性。該N型(xíng)襯底具有非常小的導通電阻,並(bìng)且其摻雜濃度比H層的摻雜濃度高100%。在襯底下麵(miàn)形成一個氮陰極層,以降低陰極的(de)接觸電阻。通過調整結構參數,在N型襯底(dǐ)和陽極金屬之間(jiān)形成肖(xiāo)特基勢壘。當正向偏置電壓施(shī)加到肖特基勢壘的兩端時(陽極金屬連接到電源的陽極,並(bìng)且N型襯底連接到電源的陰(yīn)極),肖特基勢壘層變得更窄,並且其內(nèi)部電阻變得更小。另一(yī)方麵(miàn),如果反向偏壓被(bèi)施加到肖特基勢壘的兩端,肖特基勢壘層(céng)變寬,並且(qiě)其內部電阻變大。
上述所講解的(de)就是
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