快回复二极管(FRD)与肖特基二极管(SBD)：特性对比与性能评估
发布时间：2017-12-14
来源：芯苑
标签：罗姆SBDSFD
分享到：
我们都了解肖特基二极管（SBD）的特性是快速的，因为它的PN结只有一边是硅(Si)，另一边是金属，所以它处于单边耗尽区，从而具备快速响应的特点。近来汽车电子领域十分热门，IGBT被广泛讨论，而与之相关的“伴侣”芯片是FRD（快恢复二极管），旨在提高IGBT的恢复时间(Trr)。那么FRD与SBD相比，它们的快速特性有何差异？如何进行选择？
首先，让我们谈谈SBD。前面的文章中可能已经提到过，SBD是由金属与半导体接触形成的。由于金属和半导体之间的功函数差引起的天然势垒，即肖特基势垒。当然，随着半导体一侧的掺杂浓度增加，禁带宽度会变窄，载流子逐渐通过隧穿现象，因此常见的接触都需要使用N+或P+型材料，以形成欧姆接触。要制造出优秀的肖特基二极管，工艺和设计都要求非常高。不要以为能够制造出良好的CMOS器件就一定能制造出优秀的SBD。如果SBD界面特性不佳，会产生一种称为钉扎效应的现象，额外增加一个势垒。设计上需要增加守卫环结构，以防止边缘电场拥挤引起势垒降低导致击穿等问题。
与普通硅PN结二极管相比，SBD的特点在于其只有一个单边的空间电荷区域，因此在电场作用下，载流子互相复合所需时间比普通硅PN结二极管要快得多。此外，由于这种二极管只有一个单边的空间电荷区域， PN结电容也变小了，因此SBD通常适用于高频应用。
另外，普通硅PN结二极管的正向导通电压为0.6~0.7V，而由于金属和半导体功函数相对PN结较低，SBD的导通电压也较低，约为0.2-0.4V。这有什么用呢？它可以用来检测微弱的电压变化，这就是RF-detector（射频探测器）的工作原理。
当然，如果将SBD应用于高频快速领域，还有其他应用。除了刚才提到的RF-detector，这是一个电路级别的应用，我无法详细解释外，大致上类似于惠斯通电桥的结构，只是将四个电阻替换为SBD。更多的信息可以自行在百度搜索。
再回到SBD作为二极管的基本应用：钳位（clamp）和整流（rectifier）。钳位实质上是一个开关，当电压高于某个阈值时，它就会打开以保护内部电路，因此需要具备快速响应的特性。第二个应用是整流，在功率整流器中常使用。由于SBD具有较低的导通电压，因此功耗相对较低。
关键词：罗姆二极管
继续阅读
守护功率晶体管：探索静电防护的创新之道（下）
为了提高功率晶体管的抗静电能力，可以选择具有高抗静电能力的材料，优化晶体管的结构，增加保护电路，强化封装和焊接工艺。在汽车中，选择具有高抗静电能力的功率晶体管，并采取一系列防静电措施，可以确保其可靠性和稳定性，避免静电对晶体管造成损害。
守护功率晶体管：探索静电防护的创新之道（上）
为了保护功率晶体管免受静电损害，需采取综合防护措施，包括优化工作环境、员工培训、定期检查和维护防静电设施，以及选择具有高抗静电能力的电阻器。同时，采用适当的封装和焊接工艺，以增强其机械强度和电气性能。这些措施有助于提高生产效率和产品质量，降低维护成本和生产成本。
SiC的化学机械抛光技术：技术奥秘与应用场景
碳化硅晶片的化学机械抛光技术（CMP）具有多种优点，包括高材料去除速率、精确表面平坦化、全局平坦化、环保性、降低成本、避免表面损伤和腐蚀坑等。这些优点使得CMP技术在半导体、集成电路、微电子等领域得到广泛应用。随着碳化硅晶片需求量的增加，提高CMP技术的加工效率和抛光质量成为未来的重要研究方向。引入新材料和新工艺、实现数字化和智能化控制、拓展应用领域也是CMP技术的重要发展方向。
SiC的化学机械抛光技术：实现超光滑表面的秘诀
碳化硅晶片的化学机械抛光技术（CMP）是一种先进的表面处理技术，结合化学腐蚀和机械研磨的方法，通过选择合适的化学腐蚀剂、研磨剂、控制抛光参数和采用精密抛光设备，实现对碳化硅晶片表面的精细处理，达到超光滑、无缺陷及无损伤表面的效果。CMP技术广泛应用于高质量外延层生长的加工过程中，具有高精度、高效率的优点。同时，采用数字化和智能控制技术，可实现高精度、高效率的表面处理。
SiC的化学机械抛光技术：数字化、智能化完美结合
数字化和智能控制技术在碳化硅晶片化学机械抛光技术（CMP）中发挥了重要作用。数字化技术通过将抛光参数转化为数字信号，实现了精确控制，提高了CMP的精度和效率。它通过实时监测和调整抛光压力、时间、温度等参数，确保最佳状态，并利用数学模型和算法进行预测和优化。智能控制技术进一步提升了CMP的自动化和智能化水平，自动识别和预测变化，适应不同需求和条件，提高精度、效率，降低人为因素影响，增强生产稳定性和可靠性。
