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5-6-4-1-1 raddrizzatori di potenza schottky sic.

5. tecnologia al carburo di silicio

5-6-4-1-1 raddrizzatori di potenza schottky sic.

2018-01-08

Diodi schottky di potenza 4h-sic (con tensioni di blocco nominali fino a 1200 v e correnti nominali on-state fino a 20 a come da questa scrittura) sono ora disponibili in commercio. la struttura di base di questi diodi unipolari è un contatto a base di anodo schottico metallico residente su uno strato omoepitassiale leggermente sottile (approssimativamente dell'ordine di 10 μm di spessore) cresciuto su uno strato molto più spesso (circa 200-300 μm) substrato di tipo 4h-sic a bassa resistività di tipo n (8 ° fuori asse, come discusso nella sezione 5.4.4.2) con metallizzazione del contatto del catodo sul retro. le strutture ad anello di guardia (di solito gli impianti di tipo p) vengono solitamente impiegate per ridurre al minimo gli effetti di affollamento del campo elettrico attorno ai bordi del contatto dell'anodo. la passivazione e l'imballaggio aiutano a prevenire la formazione di archi / flashover superficiali dannosi per il funzionamento affidabile del dispositivo.


l'applicazione primaria di questi dispositivi fino ad oggi è stata alimentatori a modalità switching, dove (coerentemente con la discussione nella sezione 5.3.2) la commutazione più veloce del raddrizzatore sic schottky con meno perdite di potenza ha permesso un funzionamento a frequenza più elevata e un restringimento di condensatori, induttori e la dimensione e il peso complessivi dell'alimentatore. in particolare, l'effettiva assenza di accumulo di carica del portatore minoritario consente ai dispositivi unipolari sic schottky di spegnersi molto più velocemente rispetto ai raddrizzatori al silicio (che devono essere diodi a giunzione pn sopra il blocco di ~ 200 v) che devono dissipare l'energia di carica del minorenne iniettato quando spento . anche se il costo parziale dei raddrizzatori sic è stato superiore a quello dei raddrizzatori di silicio concorrenti, un costo complessivo inferiore del sistema di alimentazione con prestazioni vantaggiose è comunque raggiunto. va notato, tuttavia, che i cambiamenti nella progettazione del circuito sono talvolta necessari per migliorare al meglio le capacità del circuito con affidabilità accettabile quando si sostituisce il silicio con componenti sic.


come discusso nella sezione 5.4.5, la qualità del materiale attualmente limita le valutazioni di corrente e tensione dei diodi schottky sic. sotto la polarizzazione diretta elevata, la conduzione corrente del diodo schottky è principalmente limitata dalla resistenza in serie dello strato di bloccaggio leggermente drogato. il fatto che questa resistenza in serie aumenti con la temperatura (a causa della diminuzione della mobilità del portatore epilayer) guida l'equilibrio di elevate correnti in avanti attraverso ciascun diodo quando più diodi schottky sono paralleli per gestire correnti nominali di corrente più elevate.

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