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1200V Z-Rec碳化硅肖特基二极管
佚名
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2011(000)011
【摘要】1200V Z—Rec碳化硅肖特基二极管产品均采用行业标准的TO-252 D—Pak表面贴装封装，提供额定电流分别为2A，5A，8A和10A的表面贴装器件。
【总页数】1页(P65-65)
【正文语种】中文
【中图分类】TN311.7
【相关文献】
1.科锐新型1,200V Z-Rec碳化硅肖特基二极管系列以更低的成本为功率转换应用带来更高的性能 [J],
2.三菱电机全新发布1200V碳化硅肖特基二极管 [J], ;
3.三菱电机全新发布1200V碳化硅肖特基二极管 [J], ;
4.重离子辐照1200V碳化硅二极管漏电退化的缺陷分析 [J], 曹爽; 于庆奎; 郑雪峰; 常雪婷; 王贺; 孙毅; 梅博; 张洪伟; 唐民
5.1200V 40A碳化硅肖特基二极管设计 [J], 汪玲;黄润华;刘奥;陈刚;柏松
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肖特基产品芯⽚制造基础知识肖特基⼆极管芯⽚制造主要内容肖特基产品简介肖特基芯⽚⽣产流程简介肖特基⼆极管简介⼆极管介绍肖特基⼆极管类型肖特基⼆极管特点肖特基⼆极管应⽤肖特基⼆极管主要参数⼆极管⼆极管，是⼀种具有两个电极，只允许电流由单⼀⽅向流过的电⼦元器件。
⼆极管所具备的单向导电的功能，通常称之为“整流”功能。
在⼆极管两端加上正向电压时，电流可以通过⼆极管（导通）。
反之，在⼆极管两端加上反向电压时，电流⽆法通过⼆极管（阻断）。
因此，⼆极管可以想成电⼦版的逆⽌阀。
⼆极管类型按照所⽤的半导体材料分类：锗⼆极管和硅⼆极管，近些年⼜有新的砷化镓、氮化镓和碳化硅⼆极管。
按照⽤途分类：检波⼆极管、整流⼆极管、稳压⼆极管、开关⼆极管、隔离⼆极管、肖特基⼆极管、发光⼆极管、硅功率开关⼆极管、旋转⼆极管等。
按照管芯结构分类：点接触型⼆极管、⾯接触型⼆极管、平⾯型⼆极管、沟槽型⼆极管。
肖特基⼆极管肖特基⼆极管是利⽤⾦属与半导体接触形成的⾦属－半导体结原理制作的⼆极管，以其发明⼈肖特基博⼠（Schottky）命名的。
SBD是肖特基势垒⼆极管（SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD）的简称。
肖特基⼆极管类型肖特基芯⽚，根据不同的应⽤领域，通过封装加⼯成不同形式的成品器件，以满⾜各种终端客户的应⽤需要。
主要的封装形式有贴⽚式和引线式。
肖特基⼆极管类型肖特基与普通整流⼆极管区别肖特基⼆极管特点正向压降低：由于肖特基势垒⾼度低于PN结势垒⾼度，故其正向导通和正向压降都⽐PN结⼆极管低⾼频特性好：SBD是⼀种多数载流⼦导电器件，不存在少数载流⼦寿命和反向恢复问题。
由于SBD的反向恢复电荷⾮常少，故开关速度⾮常快，开关损耗也特别⼩，尤其适合于⾼频应⽤。
反向电压低：由于受材料限制，⼀般电压200V以下，普通整流⼆极管可做到1000V，但⽬前新型的碳化硅肖特基已做到1200V。
反向漏电流⼤：肖特基⼆极管漏电⼀般是uA级别，⽐普通整流⼆极管⼤⼏⼗甚⾄⼏百倍以上。
肖特基二极管晶圆是一种特殊的半导体材料，主要用于制造肖特基二极管。
肖特基二极管是一种单向电子元件，通常用于整流、信号放大和开关等应用。
由于其具有高速、低功耗、大电流等优点，因此在许多电子设备中得到广泛应用。
肖特基二极管晶圆的选择对于制造出的二极管性能具有至关重要的影响。
高质量的晶圆具有高度的均匀性和纯净度，能够确保制造出的二极管具有稳定的性能和可靠性。
此外，晶圆的尺寸和形状也会影响二极管的性能和制造过程。
在制造肖特基二极管时，通常需要将晶圆切割成较小的芯片，并进行一系列的加工和封装过程。
这些过程包括金属化、焊接、封装等，都需要精确控制以确保最终产品的性能和质量。
总之，肖特基二极管晶圆是制造高性能肖特基二极管的关键材料之一，其质量和加工过程都会直接影响最终产品的性能和应用。
因此，在选择和使用肖特基二极管晶圆时，需要特别注意其质量和可靠性。
“黑马”泰科天润作者：刘超来源：《新材料产业》 2014年第3期本刊记者/ 刘超2014年1月20日，泰科天润半导体科技(北京)有限公司（以下简称“泰科天润”）碳化硅（SiC）肖特基二极管产品鉴定会暨新产品信息发布会在北京举行。
这是国内第一次实现碳化硅大功率器件的批量生产，在以欧、美、日为主导的半导体领域中打开了关键突破口，标志着中国首款商业化第3代半导体肖特基二极管成功推向市场。
与此同时，泰科天润这家成立近3年的公司也“横空出世”，成为资本、市场、媒体追逐的一匹“黑马”。
改变世界的新材料几十年来，基于硅材料的功率半导体器件得到长足发展。
不过，硅材料本身物理特性的局限性开始越来越明显地限制电力电子器件性能的提高，其局限性的物理机理是：基于给定的芯片面积，单极性器件的导通电阻大约与击穿电压的2.5次方成正比，限制了其在光电子和高频高功率器件上的应用。
因此，产业界对能够替代硅材料，适应拥有更好的光电性能、功率性能等的新一代半导体材料的需求越来越强烈，从基础研究领域逐步传递到了产业层面，相关器件、甚至模块的研究在产业内迅速开展。
其中，以SiC为主要代表的第3代半导体材料及器件开始受到大力的追捧。
所谓第3代半导体材料，主要包括SiC、氮化镓（GaN）、氮化铝（AlN）、氧化锌（ZnO）和金刚石。
与第1代和第2代半导体材料相比，第3代半导体材料具有更宽的禁带宽度，更高的临界击穿场强、更高的热导率和电子饱和漂移速率，因而适合制作高温、高频、抗辐射和大功率器件，又被称为“宽禁带半导体”材料。
目前，第3代半导体材料的应用开展得最早，最为成熟的是半导体照明领域，但电子电力器件在近几年受到了广泛关注。
有学者乐观地预计，基于第3代半导体材料的电子电力器件真正实现大规模应用，将改变整个电子信息的产业格局。
从目前对第3代半导体材料和器件的研究现状看，较为成熟的是SiC和GaN，其中对SiC的技术研究更为成熟，其上下游技术也随之同步发展。
如何利⽤ICE1PCS0102设计低成本的PFC（图）如何利⽤ICE1PCS01/02设计低成本的PFC(图)ICE1PCS01/02是⼯作在连续导通模式（CCM）下的PFC控制器，是根据⼀个新的控制⽅法⽽开发出的。
与传统的PFC解决⽅案相⽐，ICE1PCS01/02不需要直接采样输⼊交流正弦信号作参考。
此外，它还采⽤了平均电流控制技术来得到⾼功率因数。
图1为ICE1PCS01和ICE1PCS02的管脚布局图。
图1 ICE1PCS01和ICE1PCS02的管脚布局图从图中可以看出，除管脚4外，ICE1PCS02的管脚与ICE1PCS01完全相同。
在ICE1PCS01中，管脚4被⽤来设置开关频率。
但在ICE1PCS02中，开关频率被内部振荡器固定在65kHz，因此管脚4能够被⽤来进⾏交流⽋压信号的探测。
图2和图3分别为典型的ICE1PCS01和ICE1PCS02应⽤电路。
图2 典型的ICE1PCS01应⽤电路图3 典型的ICE1PCS02应⽤电路带有ICE1PCS01/02的升压型PFC的设计●规格⽬标表1列出了本设计需要的系统相关参数值。
在整个输⼊电压范围内，额定输出功率Pout的效率为90%以上。
●功率MOSFET和栅驱动电路由于电路⼯作在开关模式下，因此仅当MOSFET导通时产⽣损耗。
当交流输⼊的电压（RMS）最⼩时，⼯作在CCM模式下的BOOST电路中的晶体管的占空⽐为：（1）由于在⼀个系统中，RMS值与DC值产⽣相同的效果，因此能够为RMS值计算出⼀个典型的占空⽐。
这样，当结温为125℃时，⼯作在CCM模式下的MOSFET的导通损耗为：（2）MOSFET的开关损耗可以⽤下式来估算：（3）其中，E on和E off为导通和关断时的能量损耗，其具体的数值能在MOSFET的数据⼿册中查到，f SW是开关频率。
对于300W的设计，如果使⽤SPP20N60C3，导通损耗为：P cond＝3.922×0.782×0.42＝5.05W （4）假设开关电流⼤约为6A，并且栅驱动电阻Rg=3.6W，则开关损耗：Psw＝（0.007mWs＋0.015mWs）×65kHz＝1.43W总损耗为：（5）则MOSFET散热器热阻必须为：（6）栅驱动电阻被⽤来尽可能快地驱动MOSFET，并且还要保证将dv/dt控制在EMI的规范要求之内。
车载充电机OBC及供应商25强新能源电动汽车的动力系统与传统的燃油汽车不同，“三电”取代了传统的油箱、发动机和变速箱等。
“三电”主要包括驱动系统“大三电”（动力电池、电机控制器和电机），以及电源系统“小三电”（车载充电机OBC、DC/DC变换器和高压配电盒PDU）。
其中车载充电机OBC是决定电动汽车充电功率和效率的关键部件之一，而二极管和IGBT、SiC MOSFET等功率半导体就是实现OBC直流电与交流电变换的关键器件。
一、什么是车载OBC车载充电机（On-board charger）简称OBC，也称为车载充电器，顾名思义就是固定在电动汽车上的充电器，具有对电动汽车动力电池安全、自动充电的能力，主要应用于必须“插电”充电的电动汽车，如纯电动汽车（BEV，纯电池驱动）和插电式混合动力汽车（PHEV）。
作为电动汽车与公共电网之间的接口，OBC能将来自电网的交流电（AC）转化为电动汽车高压电池所需的直流电（DC），为电动汽车的动力电池充电；也能将动力电池的直流电逆变为交流电回馈到电网，实现汽车动力电池和电网之间的能量转换。
OBC也能提供充电时所需的相应的保护功能，包括过压、欠压、过流、欠流等多种保护措施，当充电系统出现异常会及时切断供电。
为提高电气安全性，通常电网侧与车载侧之间需要设置耐电压2500V-3750V的电气隔离层，即隔离型车载充电机（lsolated On-Board Charger，简称为OBC）。
当前，绝大多数的电动汽车均配置的是隔离型车载充电机。
二、OBC结构和电路一般来说，车载充电机可分为单向车载充电机、双向车载充电机和集成式车载充电机。
▪单向车载充电机（Uni-Direction On-Board Charger）：功率单向流动，一般采用高频开关电源技术，拓扑结构分为单级式结构和两级式结构；只有充电功能。
▪双向车载充电机（Bi-Direction On-Board Charger）：功率双向流动，多采用两级变换结构，由双向AC-DC变换器和双向DC-DC变换器构成；既有充电功能，同时还有逆变功能。
SiC结势垒肖特基二极管总结报告何东（B140900200）肖凡（B140900208）于佳琪（B140900204）一、SiC JBS器件的发展现状1. 宽禁带半导体材料的优势当前，随着微电子器件向低功耗、高耐压、高可靠性方向的发展，对半导体材料的要求也逐渐提高。
微电子器件越来越多的应用在高温、高辐照、高频和大功率等特殊环境。
为了满足微电子器件在耐高温和抗辐照等领域的应用，需要研发新的半导体材料，从而最大限度地提高微电子器件性能。
传统的硅器件和砷化镓器件限制了装置和系统性能的提高。
以碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体材料，由于材料本身的宽禁带宽度和高临界击穿电场等优点成为制作耐高温、高功率和抗辐照等电子器件的理想的半导体材料[1]。
目前研究的SiC基器件有高温和功率SiC器件、微波和高频SiC器件、SiC光电器件、抗辐照器件等[2]。
SiC材料的临界击穿场强是Si材料的10倍，SiC的禁带宽度和热导率均是Si材料的3倍，本征载流子的浓度也只有硅材料的十分之一。
这些优异的物理特性使SiC材料制成的半导体功率器件在高频、高温、大功率及高辐照等环境下有很高的优势。
SiC在不同的环境下能形成不同的晶体结构，现在常用的有3C-SiC、4H-SiC、6H-SiC三种晶体结构。
4H-SiC材料以其较高的禁带宽度和空穴迁移率，较低的本征载流子浓度成为制造半导体器件的主流材料[3-4]。
具备以上优异的物理特性的4H-SiC材料主要有以下应用：（1）利用其优异的热导率特性，在器件封装及温度方面的要求低，4H-SiC 器件适合应用在卫星、航空和航天探测、石油以及地热钻井探测、汽车发动机等需要耐高温的环境中。
（2）利用其宽禁带宽度和高化学稳定性，在高频和抗辐照等领域，4H-SiC 器件具有不可替代的作用，因为它可以抵御强大的射线辐射，在核战或强电磁干扰中的耐受能力远远超过硅基器件。
（3）利用其高的饱和速度和临界击穿场强，4H-SiC是1～10 GHz范围的大功率微波放大器的理想应用材料，高频和微波4H-SiC器件在军用雷达、通信和广播电视等领域具有很好的应用前景。
