所謂SiC-SBD－與Si-PND的反向恢復特性比較

前一次已經比較了SiC-SBD和Si-PND的特徴。這一次我想就SiC-SBD和Si-PND的反向恢復特性進行比較。反向恢復特性由於在二極體，尤其在高速型二極體中是基本且重要的參數，因此不只是trr的數値比較，理解其波形或溫度特性等將有助於二極體的使用。

SiC-SBD和Si-PND的反向恢復特性的差異

首先，想必大家都了解，反向恢復或還原﹙recovery﹚是二極體呈反向偏壓（Reverse Bias）狀態時並未立即完全OFF而有反向電流流動某些時間的現象，trr則為其反向電流流動的時間。此外，如先前所述，SiC-SBD的trr由於比包含Si-FRD在內的Si-PND還要高速，因此接下來要確認其理由和實際特性。

trr﹙Reverse Recovery Time﹚的速度或反向恢復特性的差異，坦白說，視二極體的構造而定。其説明雖然涉及在半導體中移動的電子或正孔，不過一開始須以波形圖事先確認SiC-SBD和Si-PND的反向恢復特性的差異。

右邊的波形圖為SiC-SBD和高速PND，即Si-FRD反向恢復時的電流和時間。可以看出紅色SiC-SBD的反向電流少，trr也短。順便一提，此特性所以成為討論事項，原因在於反向電流變成損失之故。

接下來，使用各二極體的切面圖進行說明。下圖顯示當Si-PND的偏壓由順向偏壓轉移至反向偏壓時電子與正孔的動作。

順向偏壓時，載子﹙carrier﹚被注入，電流因正孔與電子的再結合而流動。此若變為反向偏壓，則位於n層的正孔（少數載子）會返回p層，不過需要些許時間，電流會持續流動到返回完畢為止（一部分會因lifetime而消滅）。此為反向恢復電流。

第2個圖是SiC-SBD反向偏壓移轉時的圖。因蕭特基障壁（Schottky Barrier）構造的緣故，PN接面不存在，沒有少數載子，反向偏壓時由於n層多數載子的電子只會返回，因此只需要一點點反向恢復時間，在遠比PND還短許多的時間內轉為OFF。

此反向恢復時間的差異完全取決於二極體構造。因此，Si-SBD的反向恢復也很高速。不過就現狀而言，Si-SBD的耐壓界限為200V左右，在更高的電壓下無法使用。反之，使用SiC可以製作600V以上高耐壓的SBD。這也就成了SiC-SBD的一大優點。

其次，以下為反向恢復特性的溫度依附性和電流依附性相關數據。

波形圖表的上半段顯示了反向恢復特性對溫度的差異。Si-FRD由於溫度上升時載子濃度會上升，其反向恢復需要時間，常溫下反向電流與trr同時變大。反之，SiC-SBD由於SiC本身幾乎沒有溫度依附性，因此大致上反向電流特性不會有變化。圖表上半段右圖描繪了trr的差，與2種Si-FRD做比較，可知SiC-SBD幾乎沒有trr溫度依附性。

波形圖的下半段顯示了順向偏壓順時與順向電流IF的關係。從這裡也可以知道，SiC-SBD幾乎不受影響。

最後希望大家理解的是，SiC-SBD儘管表現出反向電流幾乎不流動的狀況，但在波形圖中顯然並非完全沒有，而是比Si-FRD少很多。這是因為二極體或多或少都存在著寄生的接面電容等，其影響導致之故。因此，相較於Si-PND，反向電流並非為零，而是大幅減少。

產品介紹

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