【導讀】追求更低損耗、更高可靠性、更高性價比是碳化硅功率器件行業(yè)的共同目標。為不斷提升產(chǎn)品核心競爭力，基本半導體成功研發(fā)第三代碳化硅肖特基二極管，這是基本半導體系列標準封裝碳化硅肖特基二極管家族中的新成員。相較于前兩代二極管，基本半導體第三代碳化硅肖特基二極管在沿用6英寸晶圓工藝基礎上，實現(xiàn)了更高的電流密度、更小的元胞尺寸、更低的正向?qū)▔航怠?/p>
基本半導體第三代碳化硅肖特基二極管繼承了第一代和第二代產(chǎn)品的優(yōu)點，采用JBS結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了N-外延層的摻雜濃度，減薄N+襯底層，使得二極管具有更低的正向?qū)▔航礦F和結(jié)電荷QC，可以降低應用端的導通損耗和開關損耗。
圖（1）碳化硅二極管的JBS結(jié)構(gòu)簡圖
第三代產(chǎn)品縮小了芯片面積，并沿用6英寸晶圓量產(chǎn)，產(chǎn)量將大大提高。
圖（2）4英寸晶圓 & 6英寸晶圓
產(chǎn)品參數(shù)對比
01 正向?qū)▔航?/p>
● 在常溫25°C和高溫120°C條件下，通過額定電流，測量二極管的VF值；
● 相比之下，Gen3產(chǎn)品不論是在常溫25℃還是在高溫120℃的條件下VF都比Gen1、Gen2更優(yōu)。
○VF @25℃：Gen1> Gen2 > Gen3
○VF @120℃ ：Gen1> Gen2 > Gen3
02 電源效率對比
碳化硅肖特基二極管應用在1500W電源的PFC電路中（位置如下圖）。
測試條件：
○輸入電壓 100V、220V
○輸出電壓 48V 輸出電流30A
圖（3）PFC電路中二極管所在位置
圖（4）1500W電源中二極管位置
● 二極管在1500W電源上工作1小時，待熱穩(wěn)定后的滿載效率對比；
● 在輸入電壓220V條件下，Gen3相比Gen1產(chǎn)品滿載效率提高0.1% 。
03 溫升測試
● 二極管在1500W電源上工作1小時，待熱穩(wěn)定后進行溫度對比；
圖（5）溫升測試平臺
圖（6）溫箱環(huán)境
圖（7）溫度測試點
● 從下圖可以看出，雖然第三代產(chǎn)品芯片面積減小了，但溫升效果并未因此變差，而是與前兩代產(chǎn)品基本持平。
04通流測試
● 二極管固定在120°C的加熱平臺，通過額定電流（直流），溫度穩(wěn)定后測量VF和溫度；
● 相比之下，第三代產(chǎn)品的通流溫度和VF比Gen1、Gen2更優(yōu)：
○ 溫度：Gen1> Gen2 > Gen3
○VF：Gen1> Gen2 > Gen3
產(chǎn)品優(yōu)點
綜上所述，基本半導體推出的第三代碳化硅肖特基二極管有以下優(yōu)點：
● 更低VF：第三代二極管具有更低VF，同時VF隨溫度的增長率也更低，使應用導通損耗更低。
● 更低QC：第三代二極管具有更低QC，使應用開關損耗更低。
● 更高性價比：芯片面積減小后，第三代二極管具有更高性價比。
● 更高產(chǎn)量：使用6英寸晶圓平臺，單片晶圓產(chǎn)出提升至4英寸平臺的2倍以上。
來源：基本半導體
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