芯课堂 | SiC SBD碳化硅肖特基二极管特性优势及应用
在前面的微课堂中，我们已经讲述了碳化硅肖特基二极管（SiC SBD）的基本概念和结构分析。
今天，我们将继续讲解SiC SBD碳化硅肖特基二极管的特性优势及应用。
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，但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。
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。
下图表示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具有优异的trr特性，而且几乎没有温度及电流依赖性。SiC-SBD随着温度升高，VF变高，不会热失控。
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.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
4.高耐压性，有硅10倍的击穿场强
5.支持更高的工作温度，开关特性几乎不受温度影响
SiC-SBD 凭借其卓越的电气特性，于现代电子和电力系统里发挥着愈发关键的作用。相较于传统硅（Si）器件，SiC SBD 具备更高的工作温度、更低的正向压降以及更快的开关速度。上述这些特点让 SiC SBD 在高效能、高频率以及高温环境下的应用成为现实。
目前碳化硅功率器件主要被广泛应用于可再生能源系统、新能源电动汽车、工业电机驱动、电力传输、航空航天和军事应用、开关电源和服务器电源等多个应用领域。
芯干线科技是一家由功率半导体资深海归博士、电源行业市场精英和一群有创业梦想的年轻专业人士所创建宽禁带功率器件原厂。2022年被评为规模以上企业，2023年国家级科技型中小企业、国家级高新技术企业，通过了ISO9001生产质量管理体系认证。在2024年通过了IATF16949汽车级零部件生产质量管理体系认证。
公司自成立以来，深耕于功率半导体Si MOS & IGBT、GaN HEMT、SiC MOS & SBD、IGBT 和 SiC Module等功率器件及模块的研发和销售。产品被广泛应用于消费、光伏、储能、汽车、Ai服务器、工业自动化等能源电力转换与应用领域。
