casa / Servizi / conoscenza / 5. tecnologia al carburo di silicio /

5-6-4-1-2 raddrizzatori di potenza bipolari e ibridi

5. tecnologia al carburo di silicio

5-6-4-1-2 raddrizzatori di potenza bipolari e ibridi

2018-01-08

per applicazioni a più alta tensione, l'iniezione di carica di minoranza bipolare (cioè la modulazione di conduttività) dovrebbe consentire ai diodi sic pn di portare densità di corrente più elevate rispetto ai diodi schottky unipolari le cui regioni di deriva conducono esclusivamente con portatori di maggioranza dell'atomo drogante. coerentemente con l'esperienza del raddrizzatore al silicio, la perdita inversa correlata alla generazione di giunzione sic pn è di solito più piccola della perdita inversa di diodo schottky termoassistita. come con i dispositivi bipolari al silicio, il controllo riproducibile della vita del portatore minoritario sarà essenziale per ottimizzare i compromessi delle prestazioni della densità di corrente su stato rispetto ai dispositivi sic bipolari per applicazioni specifiche. la riduzione della durata del portatore tramite incorporazione intenzionale di impurità e introduzione di difetti indotti da radiazioni appare fattibile. però,

la capacità di ottenere una vita di corrieri di minoranza costante (al di sopra di un microsecondo) si è dimostrata alquanto elusiva al momento della stesura, indicando che sono necessari ulteriori miglioramenti dei processi di crescita materiale per consentire il pieno potenziale dei raddrizzatori di potenza bipolari.


al momento della stesura, i raddrizzatori di potenza bipolari sic non sono ancora disponibili in commercio. scarsa affidabilità elettrica causata dall'espansione elettricamente causata da guasti di impilamento dello strato epitassiale 4h-sic avviati da difetti di dislocazione del piano basale (tabella 5.2) hanno efficacemente impedito gli sforzi concertati per la commercializzazione dei diodi a 4 p-sic pn alla fine degli anni '90. in particolare, la ricombinazione bipolare di elettrone-lacuna che si verifica nelle giunzioni pn polarizzate in avanti causava l'allargamento del disordine di impilamento nello strato di blocco 4h-sic, formando un pozzo quantico ingrandente (basato su narrow band 3c-sic più stretto) che degrada efficacemente il trasporto (diffusione ) di portatori minoritari attraverso lo strato di blocco della giunzione leggermente drogato. di conseguenza, le tensioni avanti dei raddrizzatori 4h-sic pn necessarie per mantenere la corrente nominale on-state aumentano in modo imprevedibile e indesiderabile nel tempo. come discusso nella sezione 5.4.5, la ricerca per la comprensione e il superamento di questo problema materiale indotto dai difetti ha fatto importanti progressi, così che si spera che i dispositivi di alimentazione sic bipolare possano essere commercializzati entro pochi anni.


un inconveniente della banda proibita di sic è che richiede tensioni di polarizzazione diretta maggiori per raggiungere il \"ginocchio\" di accensione di un diodo in cui inizia a scorrere una corrente di stato significativa. a sua volta, la tensione più alta del ginocchio può portare ad un aumento indesiderato della dissipazione di potenza on-state. tuttavia, i vantaggi del 100 × hanno diminuito la resistenza della regione di deriva e una commutazione dinamica molto più rapida dovrebbero superare gli svantaggi di tensione del ginocchio allo stato attuale nella maggior parte delle applicazioni ad alta potenza. mentre il ginocchio di accensione iniziale delle giunzioni sic pn è più alto (circa 3 v) che per le giunzioni sic schottky (circa 1 v), la modulazione della conduttività consente alle giunzioni sic pn di ottenere una caduta di tensione diretta più bassa per applicazioni di tensione di blocco più elevate.


Le strutture ibride schottky / pn sviluppate per la prima volta in silicio che combinano il blocco inverso della giunzione pn con una bassa inclinazione in avanti schottky dovrebbero rivelarsi estremamente utili nella realizzazione di raddrizzatori sic per l'applicazione ottimizzata. allo stesso modo, le combinazioni di strutture metalliche doppie schottky e strutture di raddrizzatori a trincea possono anche essere utilizzate per ottimizzare le proprietà di accensione e di inversione del flusso.


Contattaci

se desideri un preventivo o maggiori informazioni sui nostri prodotti, ti preghiamo di lasciarci un messaggio, ti risponderemo il prima possibile.