^{快恢復二極管模塊}

^{肖特基二極管是以金屬和半導體接觸形成的勢壘為基礎的二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)肖特基二極管(Schottky Barrier Diode），具有正向壓降低（0.4--0.5V）、反向恢復時(shí)間很短（10-40納秒），而且反向漏電流較大，耐壓低，一般低于150V，多用于低電壓場(chǎng)合。這兩種管子通常用于開(kāi)關(guān)電源。}

^{肖特基二極管和快恢復二極管區別：前者的恢復時(shí)間比后者小一百倍左右，前者的反向恢復時(shí)間大約為幾納秒。}

^{前者的優(yōu)點(diǎn)還有低功耗，大電流，超高速！電氣特性當然都是二極管。}

^{快恢復二極管在制造工藝上采用摻金,單純的擴散等工藝,可獲得較高的開(kāi)關(guān)速度,同時(shí)也能得到較高的耐壓.目前快恢復二極管主要應用在逆變電源中做整流元件。}

^{肖特基二極管：反向耐壓值較低40V-50V，通態(tài)壓降0.3-0.6V，小于10nS的反向恢復時(shí)間。它是具有肖特基特性的“金屬半導體結”的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外，還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導體材料采用硅或砷化鎵，多為N型半導體。這種器件是由多數載流子導電的，所以，其反向飽和電流較以少數載流子導電的PN結大得多。由于肖特基二極管中少數載流子的存貯效應甚微，所以其頻率響僅為RC時(shí)間常數限制，因而，它是高頻和快速開(kāi)關(guān)的理想器件。其工作頻率可達100GHz。并且，MIS（金屬－絕緣體－半導體）肖特基二極管可以用來(lái)制作太陽(yáng)能電池或發(fā)光二極管。}

^{快恢復二極管：有0.8-1.1V的正向導通壓降，35-85nS的反向恢復時(shí)間，在導通和截止之間迅速轉換，提高了器件的使用頻率并改善了波形。快恢復二極管在制造工藝上采用摻金,單純的擴散等工藝,可獲得較高的開(kāi)關(guān)速度,同時(shí)也能得到較高的耐壓.目前快恢復二極管主要應用在逆變電源中做整流元件。}

^{通常，5~20A的快恢復二極管采用TO-220FP塑料封裝，20A以上的大功率快恢復二極管采用頂部帶金屬散熱片的TO-3P塑料封裝，5A一下的快恢復二極管則采用DO-41，DO-15，或D0-27等規格塑料封裝。}

^{傳統的快速整流二極管使用摻金或鉑的外延片以控制載流子壽命，但這些二極管表現出了以下的技術(shù)缺點(diǎn)：}

^{1．正向電壓降Vf隨著(zhù)溫度的升高而降低；}

^{2．高溫下漏電流大；}

^{3．高溫下快速di/dt時(shí)開(kāi)關(guān)不穩定。}

^{有一種二極管稱(chēng)為SONIC二極管，其反向恢復時(shí)間比較長(cháng)，約0.2～0.4μs，軟度因子在0.7左右。在制造中除了采用平面結終止結構，玻璃鈍化并有硅橡膠保護外，還采用了從硅片背面進(jìn)行深擴散磷和控制軸向壽命抑制因素，使快速二極管的反向恢復電流衰減較慢，具有反向“軟恢復”特性，防止在高頻應用時(shí)在硬關(guān)斷過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)高的反向尖峰電壓，保護了開(kāi)關(guān)器件及其二極管自身。該二極管在整個(gè)工作溫度范圍內性能穩定，并且對于溫度的變化正向電壓降的變化可以忽略不計。該二極管是為高頻應用設計的，在高頻應用時(shí)穩定可靠。}

^{新的快速軟恢復二極管－SONIC二極管系列克服了這些缺點(diǎn)，它們的優(yōu)點(diǎn)為：}

^{1．并聯(lián)二極管工作時(shí)正向電壓降Vf與溫度無(wú)關(guān)；}

^{2．阻斷電壓穩定，漏電流比摻金和鉑的小；}

^{3．快速軟恢復二極管在高溫下反向漏電流從 25℃到125℃比摻鉑FRED少50%。}

^{SONIC二極管采用磷深擴散和軸向壽命抑制因素，電壓從600V至1800V，如圖1所示。在硼中受控的軸向壽命抑制因素用來(lái)控制區域1中空穴的發(fā)射效率。區域2所示的軟N區為軟恢復提供了額外電荷。空穴的較低的發(fā)射效率使得器件的正向電壓降對溫度不太敏感，這有利于二極管并聯(lián)工作，并且在高溫時(shí)開(kāi)關(guān)損耗最小。利用電子輻照作為附加的標準壽命抑制因素，二極管的軟度可以得到進(jìn)一步控制。}

^{圖1   SONIC軟恢復二極管的壽命控制}

^{該二極管恢復波形異常的平滑沒(méi)有振蕩，所以電磁干擾EMI值非常低。這種軟恢復二極管不僅導致開(kāi)關(guān)損失減少，而且允許去除二極管的并聯(lián)RC緩沖器。采用軸向壽命抑制因素可以得到最佳性能的二極管。}

^{電力電子學(xué)中的功率開(kāi)關(guān)器件（IGBT、MOSFET、BJT、GTO）總是和快速二極管相并聯(lián)，在增加開(kāi)關(guān)頻率時(shí)，除傳導損耗以外，功率開(kāi)關(guān)的固有的功能和效率均由二極管的反向恢復特性決定。所以對二極管要求正向瞬態(tài)壓降小，反向恢復時(shí)間斷，反向恢復電荷少，并且具有軟恢復特性。}

^{反向峰值電流IRM是另一個(gè)非常重要的特性。反向電流衰變的斜率dirr/dt由芯片的工藝技術(shù)和擴散參數決定。在電路中，這個(gè)電流斜率與寄生電感有關(guān)，例如連接引線(xiàn)，引起過(guò)電壓尖峰和高頻干擾電壓。dirr/dt越高（“硬恢復”特性），二極管和并聯(lián)的開(kāi)關(guān)上產(chǎn)生的附加電壓越高。反向電流的緩慢衰減（“軟恢復”特性）是令人滿(mǎn)意的特性。}

^{所有的FRED二極管都采用了“軟恢復”特性，SONIC二極管的恢復特性更“軟”，它們的阻斷電壓范圍寬，使這些快速軟恢復二極管能夠作為開(kāi)關(guān)電源(SMPS)的輸出整流器，以及逆變器和焊接電源中的功率開(kāi)關(guān)的保護二極管和續流二極管。}

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