新型肖特基二极管

2023-05-01 12:28:19 来源:EETOP

在需要快速开关特性和高功率运行的应用中,大多数设计人员选择的二极管是肖特基二极管与由PN 结组成的标准二极管不同,肖特基二极管由带有 P 或 N 的金属结组成。其结果是二极管具有较低的正向压降和较快的反向恢复时间。

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肖特基二极管的符号和结构。图片由Cadence提供

尽管与传统二极管相比具有优势,但肖特基二极管仍面临许多缺点。最近,工业界和学术界的几个不同组织一直在开发更好的肖特基二极管来弥补这些限制。 

以下内容着重介绍几家公司和研究团队如何提高通用组件的性能:肖特基二极管。

Nexperia 发布 650 V 碳化硅肖特基二极管

上周,Nexperia 发布了一款适用于大功率应用的新型碳化硅 (SiC) 肖特基二极管。

新产品 PSC1065K 是一款 650 V、10 A 二极管,专为需要大功率运行的工业级应用而设计。与非 SiC 产品相比,新型二极管采用碳化硅设计,具有更高的功率效率、开关速度和击穿电压。此外,PSC1065K 可在高达 175°C 的温度下运行。

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新型 650 V SiC 二极管的merged-PiN 肖特基结构使其在要求苛刻的电源转换应用中表现出色。图片由Nexperia提供

据 Nexperia 称,该器件非常适合开关电源、不间断电源 (UPS) 和太阳能逆变器等应用。 

东芝设计带有嵌入式 SBD 的 MOSFET

去年年底,东芝发布了自己的肖特基二极管——具体来说,是一种由肖特基二极管制成的新型 MOSFET

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东芝的新型 SiC FET。图片由东芝提供

新型 MOSFET 由排列成方格图案的嵌入式肖特基势垒二极管 (SBD) 组成。此设计的目标是改善与反向操作期间 SiC 体二极管的双极导通相关的 SiC MOSFET 通道的导通电阻。

据该公司称,由此产生的 FET 的导通电阻为 2.7 mΩ·cm 2,比标准 SiC MOSFET 低 20%。据东芝称,重要的是,这种效率的提高不会对设备的可靠性产生任何影响。

Diodes 公司推出其首款 SiC SBD

今年早些时候,Diodes Incorporated 发布了其首款碳化硅肖特基势垒二极管

据该公司称,新的解决方案受益于 SiC 的宽带隙特性,从而产生更高效和更快的开关二极管。据说新的 SBD 具有低电容电荷,从而导致可忽略不计的开关损耗和快速开关操作。此外,这些器件具有低正向电压和高浪涌电流能力,使其成为热缓解很重要的大功率解决方案的有用解决方案。 

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Diodes 正在发布其首款 SiC 肖特基势垒二极管产品。图片由Diodes 公司提供

新产品有两种型号:DSCxxA065 系列,具有 4 A 至 10 A 的 650 V 额定产品,以及 DSCxx120 系列,具有 2 A 至 10 A 的 1200 V 产品。

宾夕法尼亚州立大学为柔性电子产品设计橡胶 SBD

宾夕法尼亚州立大学正在对新型肖特基二极管采用材料科学方法,研究人员最近开发了 一种橡胶状 SBD

基于可伸缩电子材料,由此产生的柔性二极管在 5 V 时提供 6.99 × 10 −3 A/cm 2的正向电流密度,在 ±5 V 时的整流比为 8.37 × 10 4。此外,柔性二极管和一项研究表明,由二极管制成的逻辑门在高达 30% 的拉伸拉伸下仍能保持其电气特性。

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橡胶电源管理系统的示意图。图片由Science Advances提供

正如他们最近发表的论文中所述,该团队将柔性二极管整合到各种柔性电子电路中,包括 AC-DC 转换器、电源管理系统和逻辑门。该团队希望这项研究能够帮助为未来柔性电子产品更加可行铺平道路,即使对于过去刚性的电源电路也是如此。

来源:EETOP编译自allaboutcircuits


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