Was ist eine SiC-Diode?
SiC-Dioden sind Hochleistungsdioden, die in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben. Sie verwenden Halbleiter aus Si (Silizium) und C (Kohlenstoff) und sind in verschiedenen Kristalltypen erhältlich. 4H-SiC wird aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften hauptsächlich als Diode verwendet. Sein Hauptmerkmal ist die hohe Durchbruchspannung, die auf eine große Bandlücke und starke Bindungen zwischen den Atomen zurückzuführen ist. Außerdem hat es eine hohe Wärmeleitfähigkeit und kann mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten. Sie sind eine vielversprechende Alternative zu Si, das als nahe an seiner Leistungsgrenze angesehen wird.
Anwendungen von SiC-Dioden
Es wird erwartet, dass SiC-Dioden als leistungsstarke Leistungsbauelemente eingesetzt werden. Sie werden beispielsweise in Elektrofahrzeugen, Haushaltsgeräten und als Schnellladegeräte eingesetzt. Sie werden jedoch in allen Bereichen eingesetzt, da sie die Grundlage für eine breite Palette von Produkten bilden. Die Verwendung von SiC ermöglicht auch einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb und damit geringere Rückspeiseverluste. Die Verwendung von SiC ermöglicht eine höhere Effizienz. Darüber hinaus bedeutet der niedrige Rückstrom, dass weniger Geräte zur Geräuschreduzierung benötigt werden. Ebenso können Induktivitäten und andere Komponenten reduziert werden, da ein Hochfrequenzbetrieb möglich ist. Aus diesen Gründen können weniger Bauteile eingebaut und das Produkt selbst miniaturisiert werden.
Funktionsweise der SiC-Diode
SiC-Dioden gehören zu den Dioden, von denen man erwartet, dass sie in Zukunft in einer Vielzahl von Produkten eingesetzt werden. Im Folgenden wird erläutert, wie SiC-Dioden ihre Nützlichkeit in Bezug auf ihren Aufbau und ihre Eigenschaften zeigen.
- SiC-Schottky-Barriere-Dioden
Die Struktur hat die Form einer metallischen Schottky-Verbindung zum SiC. Der Mechanismus ist so beschaffen, dass ein elektrischer Strom durch die Bewegung von Elektronen erzeugt wird. Diese Dioden zeichnen sich durch hohe Geschwindigkeit und hohe Durchbruchspannung aus. Herkömmliche Si- Dioden sind nur in Bezug auf die Geschwindigkeit überlegen, aber die SiC-Dioden sind insofern überlegen, als sie eine Durchbruchspannung haben, die etwa 10 Mal höher ist als die von Si. - SiC pn-Übergangsdiode
Die Struktur basiert auf einem pn-Übergang und zeichnet sich durch eine höhere Durchbruchspannung und einen geringeren Widerstand als SIC-Schottky-Dioden aus. Dies ist auf die Akkumulation von Löchern als Minoritätsträger in der n-Typ-Schicht zurückzuführen.