SiC SBD

Die Integration der SiC-Hochgeschwindigkeits-Gerätekonstruktion in Schottky-Dioden (SBD) ermöglicht es, Stehspannungen von über 600 V zu erzielen (im Gegensatz zu ~200 V mit Silizium-SBD).
Infolgedessen reduziert der Austausch der bestehenden PN-Sperrschicht-Dioden der Hauptströmung (Typ der schnellen Wiederherstellung) den Erholungsverlust erheblich und trägt zu einem geringeren Geräuschpegel und einer gesteigerten Kompaktheit in passiven Komponenten wie Spulen bei aufgrund der gesteigerten Effizienz der Stromversorgung und des Betriebs mit höheren Frequenzen.
Dies stellt eine Unterstützung von Blindleistungskompensations-Schaltungen (PFC) und Gleichrichterbrücken sicher, da sich diese nun für eine breitere Reihe an Anwendungen, einschließlich Wechselstrom, Stromversorgung, Solar Power Conditioner und Schnellladung von Elektrofahrzeugen, eignen.

SiC-SBD-Durchlass-Eigenschaften

Der Spannungsanstieg von SiC SBDs beträgt weniger als 1 V - entsprechend dem von FRDs.
Der Spannungsanstieg wird von der Höhe der Schottky-Barriere bestimmt. Obgleich es eine niedrigere normale Barrierenhöhe ermöglicht, den Spannungsanstieg zu reduzieren, erfolgt dies auf Kosten des Leckstroms, der sich während der Sperrvorspannung erhöht. Als Antwort darauf hat ROHM erfolgreich einen Prozess für seine 2. Generation an SBD entwickelt, der den Spannungsanstieg um circa
0,15 V reduziert, während gleichzeitig der Leckstrom und die Wiederherstellungseigenschaften äquivalent zu denen von konventionellen Produkten bleiben.
Darüber hinaus weicht die Temperaturabhängigkeit erheblich von SiFRDs ab, während Vf mit dem Betriebswiderstand bei höheren Temperaturen steigt.
Dies hilft dabei, ein thermisches Durchgehen zu verhindern, wodurch ein sorgenfreier Betrieb auch bei parallelem Anschluss sichergestellt wird.

Eigenschaften in Bezug auf die Sperrverzögerung von SiC SBD

Bei Hochgeschwindigkeits-PN-Dioden aus Silizium (FRD) fließen hohe transiente Ströme ab dem Zeitpunkt, an dem sich die Richtung von vorwärts nach rückwärts ändert, was zu großen Verlusten führen kann, wenn während dieser Zeit auf eine Sperrvorspannung umgeschaltet wird.
Wenn Durchlassstrom anliegt, tragen die Minoritätsträger, die sich in der Driftschicht angesammelt haben, zur elektrischen Leitfähigkeit bei, bis sie verschwinden (Speicherzeit). Dies steigert sowohl die Wiederherstellungszeit als auch den Erholungsstrom, da der Durchlassstrom und die Temperatur ansteigen, was zu erheblichen Verlusten führt.
Im Gegensatz dazu sind SiC SBD Majoritätsträgergeräte (unipolar), die keine Minoritätsträger für die elektrische Leitfähigkeit verwenden, so dass es grundsätzlich zu keiner Ansammlung von Minoritätsträgern kommt. Infolgedessen fließt nur eine geringe Menge Strom zur Entladung der Sperrschichtkapazität, wodurch ein erheblich geringerer Verlust als bei Silizium-FRDs erzielt wird.
Dieser transiente Strom ist von Temperatur und Durchlassstrom größtenteils unabhängig, wodurch eine stabile Hochgeschwindigkeits-Wiederherstellung in so gut wie jeder Umgebung möglich wird. Eine Reduzierung des Lärms, der aufgrund des Sperrverzögerungsstroms auftritt, kann auch erwartet werden.

Sperrverzögerungs-Wellenform (600 V 10 A)

Temperaturabhängigkeit

Abhängigkeit vom Durchlassstrom