在需要快速开关特性和高功率操作的应用中,大多数设计师选择的二极管是肖特基二极管。与由P-N结组成的标准二极管不同,肖特基二极管由金属与P或N的结组成。结果是二极管具有更低的正向电压降和更快的反向恢复时间。

 

Schottky diode

肖特基二极管的符号和结构。图片由Cadence提供

 

尽管肖特基二极管与传统二极管相比具有优势,但仍面临许多缺点。最近,工业界和学术界的几个不同组织一直在开发更好的肖特基二极管来弥补这些限制。

 

Nexperia发布650伏SiC肖特基二极管

上周,Nexperia宣布了一种用于高功率应用的新型碳化硅肖特基二极管。

新产品PSC1065K是一款650伏、10安的二极管,专为需要高功率操作的工业级应用而设计。与非SiC产品相比,新型二极管采用碳化硅设计,功率效率、开关速度和击穿电压都有所提高。此外,PSC1065K可以在高达175°C的温度下运行。

 

650 V SiC diodes

新型650V SiC二极管的PiN-Schottky结构使其在要求苛刻的功率转换应用中表现出色。图片由Nexperia提供

 

Nexperia表示,该部件非常适合开关电源、不间断电源(UPS)和太阳能逆变器等应用。

 

东芝设计带嵌入式SBD的MOSFET

去年年底,东芝发布了自己的肖特基二极管公告,特别是用肖特基二极管制造的新型MOSFET。

 

Toshiba’s new SiC FET.

东芝的新型SiC FET。图片由东芝提供

 

新型MOSFET由嵌入式肖特基势垒二极管(SBD)组成,以检查模式排列。该设计的目标是在反向操作期间提高与SiC体二极管的双极导通相关的SiC MOSFET沟道的导通电阻。东芝新的检查模式SiC SBD在不牺牲导电性或可靠性的情况下使体二极管失活。

据该公司称,由此产生的FET记录了2.7米的导通电阻Ω・厘米2.,这个数字比标准SiC MOSFET低20%。东芝表示,重要的是,这种效率的提高对设备的可靠性没有任何影响。

 

Diodes公司推出首款SiC SBD

今年早些时候,Diodes公司发布了其首个碳化硅肖特基势垒二极管。

据该公司介绍,新的解决方案得益于SiC的宽带隙特性,从而产生了更高效、更快的开关二极管。据说,新型SBD提供了低电容电荷,可忽略开关损耗和快速开关操作。此外,这些设备提供了低正向电压和高浪涌电流能力,使其成为重要散热的高功率解决方案的有用解决方案。

 

Diodes' SiC Schottky barrier diodes

Diodes正在发布其首次推出的SiC肖特基势垒二极管。图片由Diodes Incorporated提供

 

新产品有两种变体:DSCxxA065系列和DSCxx120系列,前者的额定电压为650 V,从4 A到10 A。后者的额定电压是1200 V,从2 A到10 A。

 

宾夕法尼亚州立大学为柔性电子产品设计橡胶SBD

宾夕法尼亚州立大学正在对新型肖特基二极管采取材料科学方法,研究人员最近开发了一种橡胶SBD。

基于可拉伸电子材料,由此产生的柔性二极管提供了6.99×10的正向电流密度−3A/厘米2.在5V下以及8.37×10的整流比4.此外,一项研究表明,柔性二极管和由二极管制成的逻辑门可以在高达30%的拉伸拉伸下保持其电气性能。

 

A schematic of the rubbery power management system

橡胶式电源管理系统的示意图。图片由Science Advances提供

 

正如他们最近发表的论文中所述,该团队将柔性二极管集成到各种柔性电子电路中,包括AC-DC转换器、电源管理系统和逻辑门。该团队希望这项研究能够为未来柔性电子产品更可行铺平道路,即使是对于历史上刚性的电源电路也是如此。