【導讀】追求更低損耗、更高可靠性、更(geng)高(gao)性(xing)價(jia)比(bi)是(shi)碳(tan)化(hua)矽(gui)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)行(xing)業(ye)的(de)共(gong)同(tong)目(mu)標(biao)。為(wei)不(bu)斷(duan)提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)核(he)心(xin)競(jing)爭(zheng)力(li)
，基(ji)本(ben)半(ban)導(dao)體(ti)成(cheng)功(gong)研(yan)發(fa)第(di)三(san)代(dai)碳(tan)化(hua)矽(gui)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)，這(zhe)是(shi)基(ji)本(ben)半(ban)導(dao)體(ti)係(xi)列(lie)標(biao)準(zhun)封(feng)裝(zhuang)碳(tan)化(hua)矽(gui)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)家(jia)族(zu)中(zhong)的(de)新(xin)成(cheng)員(yuan)。相(xiang)較(jiao)於(yu)前(qian)兩(liang)代(dai)二(er)極(ji)管(guan)，基(ji)本(ben)半(ban)導(dao)體(ti)第(di)三(san)代(dai)碳(tan)化(hua)矽(gui)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)在(zai)沿(yan)用(yong)6英寸晶圓工藝基礎上，實現了更高的電流密度
、更小的元胞尺寸、更低的正向導通壓降。

基本半導體第三代碳化矽肖特基二極管繼承了第一代和第二代產品的優點，采用JBS結構，優化了N-外延層的摻雜濃度，減薄N+襯底層
，使得二極管具有更低的正向導通壓降V_F和結電荷Q_C，可以降低應用端的導通損耗和開關損耗。

圖（1）碳化矽二極管的JBS結構簡圖

第三代產品縮小了芯片麵積，並沿用6英寸晶圓量產，產量將大大提高。

圖（2）4英寸晶圓 & 6英寸晶圓

產品參數對比

01 正向導通壓降

●    在常溫25°C和高溫120°C條件下
，通過額定電流，測量二極管的V_F值；

●    相比之下，Gen3產品不論是在常溫25℃還是在高溫120℃的條件下V_F都比Gen1
、Gen2更優。

   ○V_F @25℃：Gen1> Gen2 > Gen3

   ○V_F @120℃ ：Gen1> Gen2 > Gen3

02 電源效率對比

碳化矽肖特基二極管應用在1500W電源的PFC電路中（位置如下圖）。

測試條件：

   ○輸入電壓 100V
、220V

   ○輸出電壓 48V 輸出電流30A

圖（3）PFC電路中二極管所在位置

圖（4）1500W電源中二極管位置

●    二極管在1500W電源上工作1小時，待熱穩定後的滿載效率對比；

●    在輸入電壓220V條件下，Gen3相比Gen1產品滿載效率提高0.1% 。

03 溫升測試

●    二極管在1500W電源上工作1小時
，待熱穩定後進行溫度對比
；

圖（5）溫升測試平台

圖（6）溫箱環境

圖（7）溫度測試點

●    從下圖可以看出，雖然第三代產品芯片麵積減小了，但溫升效果並未因此變差，而是與前兩代產品基本持平。

04通流測試

●    二極管固定在120°C的加熱平台
，通過額定電流（直流）
，溫度穩定後測量V_F和溫度；

●    相比之下，第三代產品的通流溫度和V_F比Gen1、Gen2更優：

   ○ 溫度：Gen1> Gen2 > Gen3

   ○V_F：Gen1> Gen2 > Gen3

產品優點

綜上所述，基本半導體推出的第三代碳化矽肖特基二極管有以下優點：

●    更低V_F：第三代二極管具有更低V_F，同時VF隨溫度的增長率也更低
，使應用導通損耗更低。

●    更低Q_C：第三代二極管具有更低Q_C，使應用開關損耗更低。

●    更高性價比：芯片麵積減小後
，第三代二極管具有更高性價比。

●    更高產量：使用6英寸晶圓平台，單片晶圓產出提升至4英寸平台的2倍以上。

來源：基本半導體

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