Преимущества высокоэффективных диодов

Традиционные кремниевые и германиевые диоды имеют физические пределы своего использования. Для дальнейшего повышения эффективности однопереходных полупроводниковых приборов разрабатывают изделия измененной структуры с использованием различных, в том числе драгоценных материалов. В итоге удается создать высокоэффективные диоды с улучшенными основными характеристиками.

Характеристики и преимущества высокоэффективных диодов

Говорить о том, что диоды с p-n-переходом устарели будет неправильно. Но когда некоторые производители выпустили компоненты, например, с меньшим падением напряжения на переходе, то это не оставило многих брендов равнодушными. Потому что меньшее падение напряжения ведет к снижению рассеиваемой мощности и возможности уменьшения габаритов самих приборов. В итоге экономичные приборы становятся более конкурентоспособными.

В современную категорию высокоэффективных диодов вошли приборы с различными улучшениями параметров. Для них важны такие характеристики:

• экономичность;
• скорость восстановления;
• светоотдача в светодиодах.

SiC-диоды или диоды Шоттки

Основной особенностью этих приборов является отсутствие стандартного p-n-перехода: вместо него функцию вентиля выполняет переход металл/полупроводник. В таких компонентах удалось значительно увеличить экономичность за счет уменьшения падения напряжения (0,2 В — 0,5 В) на открытом переходе прибора. Это стало достижением при использовании их в низковольтных цепях питания, например, для контроллеров батарей аккумуляторов.

Однако многие диоды Шоттки обладают существенным недостатком — низким критическим напряжением и необратимыми последствиями после даже кратковременного электрического пробоя. Для борьбы с этим недостатком некоторые производители в корпус с диодом Шоттки монтируют компонент с p-n-переходом, выполняющий роль высоковольтного ограничителя (стабистора). Использование карбида кремния позволило изготавливать мощные высоковольтные SiC-диоды.

Быстровосстанавливающиеся диоды

Для эффективной работы мощных инверторов с использованием транзисторов и модулей IGBT и IGCT, требуются мощные диоды с быстрым временем восстановления p-n-перехода после закрытия обратным напряжением. Обычный компонент имеет высокий заряд в области перехода, поэтому резкая смена полярности увеличивает ток обратного направления, что бывает недопустимо. Прибор попросту греется и проводит ток, как конденсатор. Существует несколько методов борьбы с этим явлением. Из них наиболее эффективные реализуются путем:

• уменьшения концентрации носителей эмиттера;
• использования ячеистой структуры с чередующимися p-областями;
• создания относительно глубокой слаболегированной области эмиттера с последующим легированием поверхностного слоя.

Для производства мощных высокоэффективных диодов для разных сфер применения используются дорогие материалы, в частности молибден.

В интернет-магазин «ЗУМ-СМД» большой каталог активных полупроводниковых компонентов. Есть возможность купить высокоэффективные диоды оптом по невысокой стоимости от различных производителей.