碳化硅二极管介绍及优势

碳化硅JFET有着高输入阻抗、低噪声和线性度好等特点，是目前发展较快的碳化硅器件之一，并且率先实现了商业化。与MOSFET器件相比，JFET器件不存在栅氧层缺陷造成的可靠性问题和载流子迁移率过低的限制，同时单极性工作特性使其保持了良好的高频工作能力。另外，JFET器件具有更佳的高温工作稳定性和可靠性。碳化硅JFET器件的门极的结型结构使得通常JFET的阈值电压大多为负，即常通型器件，这对于电力电子的应用极为不利，无法与目前通用的驱动电路兼容。美国Semisouth公司和Rutgers大学通过引入沟槽注入式或者台面沟槽结构(TIVJFET)的器件工艺，开发出常断工作状态的增强型器件。但是增强型器件往往是在牺牲一定的正向导通电阻特性的情况下形成的，因此常通型(耗尽型)JFET更容易实现更高功率密度和电流能力，而耗尽型JFET器件可以通过级联的方法实现常断型工作状态。级联的方法是通过串联一个低压的Si基MOSFET来实现。级联后的JFET器件的驱动电路与通用的硅基器件驱动电路自然兼容。级联的结构非常适用于在高压高功率场合替代原有的硅IGBT器件，并且直接回避了驱动电路的兼容问题。

目前，碳化硅JFET器件以及实现一定程度的产业化，主要由Infineon和SiCED公司推出的产品为主。产品电压等级在1200V、1700V，单管电流等级最高可以达20A，模块的电流等级可以达到100A以上。2011年，田纳西大学报到了50kW的碳化硅模块，该模块采用1200V/25A的SiC  JFET并联，反并联二极管为SiCSBD。2011年，GlobalPowerElectronics研制了使用SiCJFET制作的高温条件下SiC三相逆变器的研究，该模块峰值功率为50kW(该模块在中等负载等级下的效率为98.5%@10kHz、10kW，比起Si模块效率更高。2013年Rockwell  公司采用600V /5A  MOS增强型JFET以及碳化硅二极管并联制作了电流等级为25A的三相电极驱动模块，并与现今较为先进的IGBT、pin二极管模块作比较：在同等功率等级下(25A/600V)，面积减少到60%，该模块旨在减小通态损耗以及开关损耗以及功率回路当中的过压过流。

碳化硅（SiC）是目前发展最成熟的宽禁带半导体材料，世界各国对SiC的研究非常重视，纷纷投入大量的人力物力积极发展，美国、欧洲、日本等不仅从国家层面上制定了相应的研究规划，而且一些国际电子业巨头也都投入巨资发展碳化硅半导体器件。

碳化硅二极管供应商

烜芯微科技根据日益严苛的行业标准和市场对高能效产品的需求，推出新型600V-1700V碳化硅二极管，可帮助制造商满足这些不断上升的能效需求，提供更好的可靠性、耐用性和成本效率。

碳化硅二极管产品特点

碳化硅二极管的产品特点，烜芯微科技设计生产的碳化硅二极管具有较短的恢复时间、温度对于开关行为的影响较小、标准工作温度范围为-55℃到175℃，大大降低散热器的需求。碳化硅二极管的主要优势在于它具有超快的开关速度且无反向恢复电流，与硅器件相比，它能够大大 降低开关损耗并实现卓越的能效。更快的开关速度同时也能让制造商减小产品电磁线圈以及相关无源组件的尺寸，从而提高组装效率，减轻系统重量，并降低物料（BOM）成本。

碳化硅二极管应用领域

1、太阳能逆变器

2、不间断电源

3、电动车

4、HID照明

5、功率因数校正

6、开关模式电源

碳化硅二极管参数

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