{"id":430,"date":"2024-05-29T14:04:34","date_gmt":"2024-05-29T06:04:34","guid":{"rendered":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/?p=430"},"modified":"2024-05-29T14:04:34","modified_gmt":"2024-05-29T06:04:34","slug":"silicijevega-karbida-schottkyjeva-dioda","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/silicijevega-karbida-schottkyjeva-dioda\/","title":{"rendered":"Schottkyjeva dioda iz silicijevega karbida"},"content":{"rendered":"<p>Silicijevo-karbidne Schottkyjeve diode (SCSD) so polprevodni\u0161ke naprave s \u0161iroko pasovno vrzeljo, ki se pogosto uporabljajo v mo\u010dnostni elektroniki. V primerjavi s konvencionalnimi silicijevimi napravami so SCSD bolj zmogljive in energetsko u\u010dinkovite ter zagotavljajo bolj\u0161i splo\u0161ni izkoristek pretvorbe energije kot njihovi silicijevi kolegi.<\/p>\n<p>650- in 1200-voltne SiC Schottkyjeve diode dru\u017ebe Galaxy Microelectronics so kot nala\u0161\u010d za aplikacije s trdim preklopom, saj ponujajo manj\u0161i padec napetosti naprej in hitrej\u0161e okrevanje kot silicijevi modeli.<\/p>\n<h2>Visoka razgradna napetost<\/h2>\n<p>Schottkyjeve diode iz silicijevega karbida (SiC) so polprevodni\u0161ke naprave s \u0161irokim pasovnim razmikom, ki se uporabljajo v mo\u010dnostni elektroniki. Uporabljajo se med drugim v elektri\u010dnih in hibridnih vozilih, son\u010dnih celicah, radiofrekven\u010dnih detektorjih in usmerni\u0161kih vezjih. Njihove glavne zna\u010dilnosti so visoka prebojna napetost, nizek padec napetosti v smeri naprej in hiter \u010das okrevanja; njihovo delovanje pri visokih temperaturah omogo\u010da tudi ve\u010dje hitrosti preklopa, ki pomagajo zmanj\u0161ati izgube energije in pove\u010dati u\u010dinkovitost.<\/p>\n<p>SiC Schottkyjeve zaporne diode so sestavljene iz kovinskih kontaktov iz platine (Pt) ali titana (Ti), ki so pritrjeni na polprevodni\u0161ki material n-tipa SiC in povezani s kovinskimi vodniki - obi\u010dajno iz platine (Pt) ali titana (Ti). Kovinski kontakti tvorijo u\u010dinkovito Schottkyjevo pregrado, ki omejuje pretok toka le v eno smer; to omogo\u010da pretok velikega toka brez izgub, kar je idealno za naprave z visokim izkoristkom\/energijsko u\u010dinkovitostjo.<\/p>\n<p>SiC Schottkyjeve diode kot polprevodniki s \u0161irokim pasovnim razmikom imajo ve\u010dja prebojna elektri\u010dna polja kot njihovi silicijevi (Si) kolegi, zato so primerne za aplikacije, ki zahtevajo visoko mo\u010d in frekvenco, kot so pogoni za elektri\u010dna vozila, fotovoltai\u010dni pretvorniki in napajalniki. Poleg tega se diode SiC pona\u0161ajo z ve\u010djimi prebojnimi elektri\u010dnimi polji in manj\u0161o upornostjo v stanju delovanja v primerjavi s podobnimi diodami na osnovi Si.<\/p>\n<p>Wolfspeedova celovita proizvodna zmogljivost nam omogo\u010da izdelavo diod SiC, ki zagotavljajo izjemno zmogljivost za uporabo v zasnovah mo\u010dnostne elektronike in so pripravljene za integracijo. Na\u0161 nabor tokovnih in napetostnih vrednosti ter mo\u017enosti pakiranja nam omogo\u010da izdelavo diod, prilagojenih za vsako aplikacijo posebej.<\/p>\n<h2>Nizek padec napetosti naprej<\/h2>\n<p>Ena najve\u010djih prednosti shottkyjeve diode iz silicijevega karbida je njena sposobnost zagotavljanja ni\u017ejih padcev napetosti v smeri naprej kot pri tradicionalnih silicijevih modelih, kar pomeni manj\u0161o izgubo energije v obliki toplote. Poleg tega ta lastnost omogo\u010da vi\u0161je frekvence za bolj\u0161o zmogljivost in u\u010dinkovitost.<\/p>\n<p>Silicijeve karbidne diode so polprevodni\u0161ke naprave z ve\u010dinskim nosilcem, kar pomeni, da se pri normalnem delovanju \u010dez njihov spoj in kovinski stik prosto gibljejo samo elektroni tipa n. Pri povratni pristranskosti pa imajo tudi elektroni tipa p dostop do tokovnega toka in omogo\u010dajo zgodnej\u0161o prekinitev tokovnega toka kot pri obi\u010dajnih usmernikih s p-n spojem.<\/p>\n<p>Hitro preklapljanje silicijevega karbida lahko znatno zmanj\u0161a izgubo energije pri na\u010drtovanju elektronskih vezij. Poleg tega njihove manj\u0161e magnetne in pasivne komponente omogo\u010dajo oblikovalcem, da zmanj\u0161ajo celotno velikost in proizvodne stro\u0161ke kon\u010dnih elektronskih sistemov.<\/p>\n<p>Dodatna prednost silicijevega karbida je, da zaradi izjemno nizke upornosti in vi\u0161je prebojne napetosti zagotavlja izjemno nizke vrednosti uhajalnega toka. Raven uhajalnega toka se zato v primerjavi s tradicionalnimi silicijevimi schottkyjevimi diodami znatno zmanj\u0161a, kar pripomore k zmanj\u0161anju elektronskih zasnov in hkrati izbolj\u0161a u\u010dinkovitost.<\/p>\n<p>Silicijeve karbidne Schottkyjeve diode imajo bistveno vi\u0161jo najve\u010djo za\u0161\u010dito pred povratno napetostjo kot njihove silicijeve kolegice; v nekaterih primerih tudi do enega kilovolta ali ve\u010d, odvisno od zadevne diode. Nexperia SiC ponuja hibridno zasnovo diode, imenovano \u2018zdru\u017eeni PiN Schottky\u201d, ki vzporedno vklju\u010duje tako silicijevokarbidne schottkyje kot tudi standardne P-N diode, da bi zagotovila dodatno za\u0161\u010dito pred povratno napetostjo.<\/p>\n<h2>Hitro okrevanje<\/h2>\n<p>Silicijeve karbidne Schottkyjeve diode lahko zaradi netrivialne kvantne fizike ustavijo tok veliko hitreje kot njihove silicijeve analogne diode. Ko je Schottkyjeva dioda vzvratno nagnjena, deluje podobno kot enosmerni ventil: ko elektroni te\u010dejo nazaj skozi njen prevodni pas in se hitro vbrizgajo nazaj vanj ter ponovno sprostijo za prost pretok, se tok prakti\u010dno takoj ustavi. To je v velikem nasprotju z naklju\u010dno rekombinacijo med nosilci n in p, ki se dogaja pri standardnih diodah in poteka v dalj\u0161em \u010dasovnem obdobju, v primerjavi s po\u010dasno naklju\u010dno rekombinacijo med nosilci n in p v standardnih diodah, ki traja veliko dlje.<\/p>\n<p>Zaradi hitrega okrevanja je ta naprava primerna za aplikacije, kjer je potrebno hitro preklapljanje, in zmanj\u0161uje obremenitev drugih komponent v vezju. Poleg tega je zaradi hitrega obnovitvenega \u010dasa celotna velikost naprave manj\u0161a, hkrati pa omogo\u010da ve\u010dji prenos mo\u010di v vsakem paketu.<\/p>\n<p>WeEn ponuja impresiven izbor standardnih in prilagojenih silicijevega karbida Schottkyjevih diod v paketih D2PAK, TO-247 in izoliranih paketih TO-220AB\/AC, ki ponujajo neprekosljiv padec povratne napetosti, sposobnost pretoka naprej in temperaturni koeficient do 1200 V. Poleg tega zasnove MPS (zdru\u017eene PN Schottkyjeve diode) izkori\u0161\u010dajo njeno naravno trajnost in zagotavljajo ni\u017eje ravni uhajalnega toka ter izbolj\u0161ane zmogljivosti za prenapetost.<\/p>\n<p>WeEn je predan kakovosti in zanesljivosti, kar dokazujejo na\u0161i strogi postopki testiranja izdelkov. Vse diode SiC na primer opravijo testiranje stati\u010dnih parametrov 100% ter testiranje prenapetostnega toka in lavinske sposobnosti, da bi na\u0161im strankam zagotovili najve\u010djo zmogljivost njihovih diodnih re\u0161itev.<\/p>\n<h2>Nizki uhajalni tok<\/h2>\n<p>Silicijeve karbidne Schottkyjeve diode imajo nizek uhajalni tok, tudi \u010de so obrnjene. To omogo\u010da, da manj\u0161e diode zagotavljajo vi\u0161je izhodne vrednosti, hkrati pa zmanj\u0161ujejo velikost in te\u017eo vezja.<\/p>\n<p>Majhen uhajajo\u010di tok je klju\u010dnega pomena tudi pri aplikacijah, ki zahtevajo visoke hitrosti preklopa, na primer pri pretvornikih s pove\u010danim tokom ali drugih aplikacijah s stikalnim napajanjem. Pri tem se morajo diode hitro vklopiti in izklopiti, ne da bi med preklopnimi cikli izgubile energijo; zato so te naprave idealne za aplikacije z visoko hitrostjo preklopa, kot so tiste v preklopnih napajalnikih.<\/p>\n<p>SiC schottkyjeve diode imajo ozke cone iz\u010drpavanja, ki ubla\u017eijo parazitske u\u010dinke, kot so zvonjenje in drugi kapacitivni \u0161umi, zato so \u0161e posebej primerne za uporabo v aplikacijah za radijske frekvence.<\/p>\n<p>Diode SiC so izdelane s tehniko epitaksijske rasti in lepljenja plo\u0161\u010dic, ki se za\u010dne s tanko kovinsko plastjo, vezano na polprevodnik z dopiranjem tipa N (spoj M-S), nato pa se ti plasti zdru\u017eita v Schottkyjevo pregrado, po kateri je ta vrsta diode dobila svoje ime.<\/p>\n<p>Zaradi polprevodni\u0161kega materiala s \u0161iroko pasovno vrzeljo imajo te diode v primerjavi s standardnimi diodami P-N veliko ve\u010djo gostoto toka, zato lahko prenesejo veliko ve\u010dji tok, ne da bi se zmanj\u0161ala u\u010dinkovitost porabe v primerjavi z njihovimi silicijevimi kolegi.<\/p>\n<p>Zaradi \u0161irokega temperaturnega obmo\u010dja delovanja in sposobnosti razgradnje visoke napetosti so te naprave hitro priljubljene v \u0161tevilnih aplikacijah elektronskega na\u010drtovanja, kot so pretvorniki z buck-boostom, fotovoltai\u010dni son\u010dni pretvorniki, polnilniki elektri\u010dnih vozil in drugi visokonapetostni napajalniki.<\/p>\n<p>Ker \u0161irokopasovni polprevodniki delujejo pri visokih temperaturah, je treba za zagotovitev njihove stabilnosti opraviti obse\u017eno testiranje zanesljivosti. To testiranje vklju\u010duje testiranje stati\u010dnih parametrov 100%, testiranje prenapetostnega toka 100% (IFSM) in testiranje lavinske sposobnosti 100% (UIS). Dru\u017eba WeEn je vzpostavila celovite sisteme za nadzor kakovosti in zanesljivosti, ki nam omogo\u010dajo proizvodnjo nekaterih najkakovostnej\u0161ih mo\u010dnostnih polprevodnikov, ki so trenutno na voljo na trgu.<\/p>\n<h2>Delovanje pri visoki temperaturi<\/h2>\n<p>Schottkyjeve diode iz silicijevega karbida imajo edinstveno sposobnost delovanja pri vi\u0161jih temperaturah kot njihove silicijeve kolegice, pri \u010demer \u0161e vedno ohranjajo visoko raven u\u010dinkovitosti. To je posledica trajnosti, ki je lastna silicijevemu karbidu in omogo\u010da u\u010dinkovitej\u0161e prevajanje toka, kar zmanj\u0161uje nastajanje toplote v napravi, ki bi sicer lahko privedla do nepri\u010dakovanega pove\u010danja upornosti ali toplotnega umika.<\/p>\n<p>SiC Schottkyjeve pregrade imajo lastnosti polprevodnika s \u0161iroko pasovno vrzeljo, ki omogo\u010dajo ni\u017ejo vklopno napetost od podobnega PN spoja, kar omogo\u010da hitrej\u0161e vklopne\/izklopne cikle in s tem ve\u010djo hitrost preklopa v elektronskih vezjih. Ta lastnost lahko pomaga zmanj\u0161ati izgube energije, hkrati pa omogo\u010da manj\u0161e magnetne in pasivne komponente v vezjih.<\/p>\n<p>Silicijeve karbidne Schottkyjeve diode se pona\u0161ajo z ni\u017ejimi vklopnimi napetostmi in padci napetosti v smeri naprej kot njihove silicijeve ustreznice zaradi polprevodni\u0161kih materialov s \u0161irokim pasovnim razmikom, ki zagotavljajo u\u010dinkovitej\u0161o prevodnost in tako zmanj\u0161ujejo padec napetosti na pregradah.<\/p>\n<p>Nexperijine Schottkyjeve diode iz silicijevega karbida z zakopano mre\u017eo imajo notranjo parazitsko p-n diodo, ki prepre\u010duje toplotni pobeg in omogo\u010da veliko hitrej\u0161o obnovo kot obi\u010dajne diode na osnovi silicija. Ta dioda deluje kot porazdeljeni balastni upor, ki razpr\u0161i tokovno obremenitev na \u0161ir\u0161e obmo\u010dje in prepre\u010di lokalizirane toplotne pobege.<\/p>\n<p>Podjetje Alter Technology je razvilo linijo hermeti\u010dno zapakiranih silicijevokarbidnih diod v kovinsko-kerami\u010dni embala\u017ei, ki so namenjene za uporabo v elektroenergetskem prostoru in se pona\u0161ajo s temperaturami spoja do -170oC\/280oC ter odli\u010dno dolgoro\u010dno stabilnostjo in zna\u010dilnostmi povratnega uhajanja v tako ekstremnih pogojih. Te naprave lahko najdemo v aplikacijah, ki zahtevajo visoko u\u010dinkovitost\/zanesljivost, kot so napajalniki s trdim preklopom ali za\u0161\u010ditne diode za son\u010dna polja.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Silicon Carbide Schottky Diodes (SCSDs) are wide band gap semiconductor devices widely employed in power electronics. Offering higher performance and more energy-efficiency compared to conventional silicon devices, SCSDs provide better overall power conversion efficiency than their silicon counterparts. Galaxy Microelectronics&#8217; 650V and 1200 V SiC Schottky diodes are perfect for hard-switching applications, offering lower forward [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-430","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/430","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=430"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/430\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":431,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/430\/revisions\/431"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=430"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=430"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=430"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}