罗姆(ROHM)
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使用SiC-SBD的优势
二极管
SiC
SBD
关于SiC-SBD,前面介绍了其特性、与Si二极管的比较、及当前可供应的产品。本篇将汇总之前的内容,并探讨SiC-SBD的优势。
SiC-SBD、SiーSBD、Si-PND的特征
SiC-SBD为形成肖特基势垒,将
半导体
SiC与金属相接合(肖特基结)。结构与Si肖特基势垒二极管基本相同,仅
电子
移动、电流流动。而Si-PND采用P型硅和N型硅的接合结构,电流通过电子与空穴(孔)流动。
SiC-SBD和Si-SBD均具有高速性的特征,SiC-SBD不仅拥有优异的高速性且实现了高耐压。Si-SBD的耐压极限为200V,而SiC具有硅10倍的击穿场强,故ROHM已经开始量产1200V的产品,同时在推进1700V耐压的产品。
Si-PND通过在n-层积蓄少数载流子空穴而使电阻值下降,因此可同时实现远远超过Si-SBD的高耐压与低电阻,但关断速度较慢。
尽管FRD是Si-PND中提高了速度的产品,但其trr特性等劣于SBD。
右上图表示Si-SBD、Si-PND/FRD与SiC-SBD耐压的覆盖范围。可以看出SiC-SBD基本覆盖了Si-PND/FRD的耐压范围,因此可改善这个范围的Si-PND/FRD的trr。
SiC-SBD的trr
通过与Si-FRD的比较介绍过Si-SBD具有优异的trr特性,而且几乎没有温度及电流依赖性。
SiC-SBD的正向特性
Si-SBD的正向特性与Si-PND不同。这取决于物理特性和结构。尤其是温度特性,Si-FRD随着温度升高VF下降,传导损耗减少,但IF反而増加,从而可能陷入热失控状态。
而SiC-SBD随着温度升高,VF变高,不会热失控。但是VF上升,因此IFSM比Si-FRD低。
SiC-SBD的优势
从SiC-SBD的这些特征可以看出,替代Si-PND/FRD的优势是得益于SiC-SBD的“高速性”。
1.trr高速,因此可大幅降低恢复损耗,实现高效率
2.同样的原因,反向电流小,因此噪声小,
可减少噪声/浪涌对策元器件,实现小型化
3.高频工作,可实现电感等外围元器件的小型化
以下是具体案例和示意图。
由于其温度稳定性非常优异等优势,还支持车载级应用,实际上已经在HV/EV/PHV的板上充电
电路
中采用并发挥着SiC-SBD的优势。
关键要点:
・ROHMSiC-SBD已经发展到第3代。
・第3代产品的抗浪涌电流特性与漏电流特性得到改善,并进一步降低了第2代达成的低VF。
< 相关产品信息 >
SiC-SBD
Si-SBD
Si-PND
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