所謂SiC-SBD－特徵以及與Si二極體的比較

繼SiC功率元件概要之後，接著說明具體元件。首先，從SiC蕭特基二極體開始。

SiC蕭特基二極體與Si蕭特基二極體

從SiC蕭特基二極體（以下簡稱SBD）的構造開始説明。如下圖所示，讓金屬與半導體SiC接合（蕭特基接面）以便獲得蕭特基障壁（Schottky Barrier）。構造方面，與Si的蕭特基二極體基本上相同，重點特徴也同樣為高速性。

那麼，SiC-SBD的特徴是什麼呢？除了高速性佳，同時亦可達到高耐壓。想提升Si-SBD的耐壓，最好將圖中n-型層加厚並將載子濃度﹙carrier density﹚變低，不過有阻抗値上升、VF變高等大損失，實用特性差。因此，Si-SBD的耐壓極限是200V。反之，SiC由於擁有矽的10倍絕緣破壊電場，因此除了具備實用特性外，亦可耐高壓。

ROHM已量產650V和1200V之SiC-SBD，而1700V品則正在研發中。

SiC-SBD與Si-PN接面二極體

Si二極體中要達到SBD以上之耐壓須為PN接面二極體（標記PND）。下圖為Si-PN二極體構造。SBD只藉由移動電子來流動電流，而PN接面二極體則藉由電子與正孔（hole）來流動電流。n-層因為有少數載子的正孔蓄積，所以阻抗値會降低。雖然同時達到了高耐壓和低阻抗，但二極體的速度會變慢。

雖然PN接面二極體中提升高速性的是FRD（fast recovery diode，高速整流二極體），但是trr（反向恢復時間）特性等卻比SBD差。因此，在高耐壓Si PN接面二極體中，trr損失是一大檢討事項，而且還有切換電源無法達到高速切換頻率的課題。

上圖右方為Si的SBD、PND、FRD與SiC-SBD的耐壓覆蓋範圍，可以知道SiC-SBD大幅蓋過了PND/FRD的耐壓範圍。SiC-SBD由於同時達到了高速性和高耐壓，相較於PND/FRD可大幅削減Err（恢復損失）並提高切換頻率，因此可以使用小型變壓器或電容器，有助於機器的小型化。

以下為1200V耐壓SiC-SBD的部分數據表，接下來要說明主要特性。

產品介紹

• SiC-SBD
• Si-SBD
• FRD