新型 GaAs 功率肖特基二极管的电气行为

通常，硅双极二极管用于转换器中。它们的反向恢复会在硬开关电路中的二极管和相应晶体管中产生损耗 [1]；此外，它也可能是软开关电路的限制因素[2]。我们付出了一些努力来优化硅双极二极管的行为 [3]，但不能超过物理极限。

本节简要介绍了所用芯片的技术以及封装中新芯片的组成部分。因此，它为理解本文主题的砷化镓肖特基二极管的电气行为提供了必要的信息。

使用砷化镓（GaAs）基材。GaAs 中的电子迁移率是硅 (Si) 中的 5.6 倍，并且能带隙更大，这导致与硅相比导通电阻显着降低，或者换句话说，正向压降更低 [6]。肖特基接触仅使用多数载流子的优点与高迁移率相结合，导致非常快的开关行为。此外，由于能带隙较大，击穿的临界电场高于硅，或者换句话说，GaAs肖特基二极管的阻断电压能力高于具有可比正向电压的Si肖特基二极管。，电气参数的温度依赖性很小。

静态特性是指导通和阻断状态。

图 1 绘制了室温和高温下的导通状态正向电压。考虑到该器件由于其卓越的动态行为而优选用于高频应用，可以得出两个结论：，正向电压感兴趣的工作电流范围内的电压较低；其次，由于电流大于10A时，正向电压温度系数变为正值，这些器件的并联会自动对称。

图 1 典型正向电流与电压降的关系；水平：向上/V；垂直：Ip/A，25?C（点）、125?C（线）

动态特性

动态测量是通过低电感实验装置进行的，特别考虑到的电流探测。其原理图（硬换向斩波电路）如图 2 所示。

图 2 实验装置示意图

推出了一种新型砷化镓肖特基二极管。与的双极硅二极管相比，其在导通和开关方面的工作性能都非常出色。

这种类型的二极管预计将为新的转换器设计做出重要贡献：快速换向允许在具有更高开关频率的转换器中使用。二极管的低传导损耗和高温稳定性支持了此类高端转换器的小型化工作，从而允许分别使用小型芯片或封装，从而减少空间、重量和冷却费用。