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5-6-4-1-1 sic redresseurs de puissance schottky.

Technologie 5.silicon de carbure

5-6-4-1-1 sic redresseurs de puissance schottky.

2018-01-08

Des diodes Schottky de puissance 4h-sic (avec des tensions de blocage assignées jusqu'à 1200 V et des courants assignés à l'état jusqu'à 20 A à ce jour) sont maintenant disponibles dans le commerce. la structure de base de ces diodes unipolaires est un contact anodique schottky en métal à motifs résidant sur une couche homoépitaxiale relativement mince (environ de l'ordre de 10 μm d'épaisseur) faiblement dopée n sur une épaisseur beaucoup plus grande (environ 200-300 μm) substrat 4h-sic de type n à faible résistivité (axe décalé de 8 °, comme indiqué dans la section 5.4.4.2) avec métallisation par contact cathodique arrière. Les structures d'anneau de garde (habituellement des implants de type p) sont généralement utilisées pour minimiser les effets d'encombrement du champ électrique autour des bords du contact d'anode. La passivation et l'empaquetage de matrices aident à empêcher l'amorçage d'arc / surface contaminé à l'opération fiable d'appareil.


la principale application de ces appareils à ce jour a été les alimentations à découpage, où (conformément à la section 5.3.2) la commutation plus rapide du redresseur sic schottky avec moins de perte de puissance a permis un fonctionnement et un rétrécissement de condensateurs, inductances et la taille et le poids global de l'alimentation. en particulier, l'absence effective de stockage de charge des porteurs minoritaires permet aux dispositifs sic schottky unipolaires de s'éteindre beaucoup plus vite que les redresseurs en silicium (qui doivent être des diodes de jonction pn supérieures à 200 V bloquant) qui doivent dissiper l'énergie de charge porteuse minoritaire injectée . même si le coût des pièces des redresseurs sic a été plus élevé que celui des redresseurs de silicium concurrents, un coût globalement inférieur du système d'alimentation électrique avec des avantages de performance utiles est néanmoins obtenu. Il convient toutefois de noter que des changements dans la conception du circuit sont parfois nécessaires pour améliorer au mieux les capacités du circuit avec une fiabilité acceptable lors du remplacement du silicium par des composants sic.


Comme nous l'avons vu à la section 5.4.5, la qualité des matériaux sic limite actuellement les valeurs de courant et de tension des diodes Schottky. en cas de polarisation directe élevée, la conduction du courant de la diode schottky est principalement limitée par la résistance en série de la couche de blocage faiblement dopée. le fait que cette résistance en série augmente avec la température (en raison de la mobilité réduite des porteurs épilateurs) entraîne l'équilibrage de forts courants vers l'avant à travers chaque diode lorsque plusieurs diodes schottky sont mises en parallèle pour gérer des courants plus élevés.

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