SiC-SBD的正向特性

碳化硅肖特基勢壘二極管（SiC-SBD）的開啟電壓與硅基快速恢復二極管（SiFRD）相同，小于1V。開啟電壓由肖特基勢壘的勢壘高度決定，通常如果將勢壘高度設計得低，開啟電壓也可以做得低一些，但是這也將導致反向偏壓時的漏電流增大。因此，針對不同的應用環境，需要對SiC-SBD的導通電流與反向漏電進行折中設計。如圖1所示，SiC-SBD的溫度依存性與SiFRD不同，溫度越高，它的導通阻抗就會增加，從而Vf值也增加。不易發生熱失控，所以可以放心地并聯使用。

圖1 SiC-SBD正向導通特性與溫度的依賴關系

SiC-SBD的恢復特性

如圖2所示，Si-FRD從正向切換到反向的瞬間會產生極大的瞬態電流，在此期間轉移為反向偏壓狀態，從而產生很大的損耗。這是因為正向通電時積聚在漂移層內的少數載流子不斷地進行電傳導直到消亡（該時間也稱為積聚時間）。正向電流越大，或者溫度越高，恢復時間和恢復電流就越大，從而損耗也越大。與此相反，SiC-SBD是不使用少數載流子進行電傳導的多數載流子器件（單極性器件），因此原理上不會發生少數載流子積聚的現象。由于只產生使結電容放電程度的小電流，所以與Si-FRD相比，能夠明顯地減少損耗。而且，該瞬態電流基本上不隨溫度和正向電流而變化，所以不管何種環境下，都能夠穩定地實現快速恢復。另外，還可以降低由恢復電流引起的噪音，達到降噪的效果。

圖2 Si-FRD和SiC-SBD的反向恢復特性

與正向電流及溫度的依賴關系

目前，600V、1200V、1700V、3300V電壓等級的SiC SBD已經實現了商品化，3300V電壓等以上的SiC SBD也已經全球范圍內開展了研究。由于相對于Si-FRD，SiC-SBD在正向導通和反向恢復特性上都具有明顯的優勢。因此，如果用SiC-SBD替換現在主流產品快速恢復二極管（FRD），能夠明顯減少恢復損耗。有利于電源的高效率化，并且通過高頻驅動實現電感等無源器件的小型化，而且可以降噪。器件廣泛應用于空調、電源、光伏發電系統中的功率調節器、電動汽車的快速充電器等的功率因數校正電路（PFC電路）和整流橋電路中。