新型二极管.pptx

二极管知识储备l课程1：模拟电子技术l内容：二极管结构、原理、整流二极管和稳压二极管的应用电路。l课程2：半导体物理与器件l内容：激光二极管、二极管的电容效应、雪崩击穿、隧道击穿。l课程3：LED封装与测试l内容：大功率二极管、白光二极管。l2学时课程内容：新型肖特基二极管、新型快速恢复二极管、汽车用高压二极管和雪崩二极管。l1学时课程内容：新型肖特基二极管课前复习l1、请列出几种新型过热保护器。、请列出几种新型过热保护器。l2、请列出几种新型过电流保护器。、请列出几种新型过电流保护器。1、答：超温熔丝、叠层型片式陶瓷热敏电阻器2、答：固态熔断器、金属薄膜表面贴装型熔断器、叠层多元陶瓷片式熔断器、PPTC自恢复熔断器、集成电路电子熔丝和电流限制器第十一章 新型二极管第一节 新型肖特基二极管1、课程重点：、课程重点：肖特基二极管种类及应用2、课程难点：、课程难点：肖特基二极管的结构及工作原理3、教学方法、教学方法：启发式教学法、讨论法、多媒体演示法0课程导入l请大家思考：l1、PN结二极管工作原理+P P型半导体型半导体N N型半导体型半导体P P型半导体型半导体N N型半导体型半导体+内电场E漂移运动 0课程导入+扩散运动RI0课程导入l（1）正向特性：导通l（2）反向特性：截止l2、二极管的特性参数l（1）正向压降；l（2）平均整流电流l（3）最大峰值浪涌电流；l（4）最大反向峰值电压；l（5）最大反向漏电流；0课程导入：反向恢复时间l（6）反向恢复时间；l 1）定义：二极管由导通到关断过程中反向电流持续的时间。l 2）反向电流产生的原因：二极管的电容效应。l 3）结论：反向恢复时间短的二极管适合高频场合。种类平均整流电流最高反向峰值电压最大峰值浪涌电流最大正向压降最大反向漏电流类型最大反向漏电流最大正向压降平均整流电流25摄氏度100摄氏度二极管比较 最高反向峰值电压低缺点 最大反向漏电流大肖特基二极管 正向压降小优点 反向恢复时间极短 快速恢复二极管 最高反向峰值电压高优点 反向恢复时间短 缺点：正向压降大 普通二极管 最高反向峰值电压高优点 最大反向漏电流小 正向压降大缺点 反向恢复时间长第一节 新型肖特基二极管l一、肖特基二极管一、肖特基二极管(SBD)的的结构和特点结构和特点l1、定义：采用贵金属(金、银、铝、铂等)为正极，以N型半导体为负极，利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属一半导体器件。l2、SBD结构l（1）顶部金属（金、银、钼、铝）电极：SBD正极l（2）底部金属电极（锡、铅）：SBD负极l（3）高阻外延层作用：降低结电容l（4）低阻衬底：降低欧姆接触电阻l（5）sio2:提高耐压值 N-N+1）投片、打标3、肖特基二极管的工艺流程、肖特基二极管的工艺流程2）清洗、氧化，目的：生长二氧化硅 N-N+N-N+3）OAP及匀胶 N-N+4）光刻曝光、显影、后烘 N-N+5）腐蚀 N-N+6）去胶 N-N+7）清洗、蒸Cr8）合金，形成合金势垒 N-N+N-N+9）扒Cr10）清洗、蒸发，蒸发铝 N-N+11）反刻铝 N-N+N-N+12）背面减薄13）清洗、漂酸、背面金属化 N-N+l4、特点：l1）优点：反向恢复时间短；开关频率高；正向压降小l2）缺点：反向击穿电压低；反向漏电流大l3）参数：正向压降0.4V；反向击穿电压100V;整流电流30A;l 反向恢复时间trr10nsl5、应用场合：低电压，大电流，高频整流l 应用举例：开关电源变压器二次侧高频整流反激变换器的工作原理 工作原理（工作原理（只分析常态只分析常态）：）：当开关管VT1 导通时，高频变压器初级绕组的感应电压为上正下负，次级绕组的感应电压为上负下正，整流二极管VD1处于截止状态，此时初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，由于电感电流不能突变，高频变压器初级绕组的感应电压为上负下正，次级绕组的感应电压为上正下负；变压器初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容滤波后向负载输出。反激式变换器的典型电路反激式开关管工作波形第一节 新型肖特基二极管l二、表面贴装肖特基二极管二、表面贴装肖特基二极管l1、规格：TO-252A、SOD6、SOD15、0603等l2、典型：美国中央半导体0603l3、应用：可用于IP语音(Uoip)、以太网供电l(PoE)、网络设备、调制解调器、数据线保护l和笔记本电脑等领域中。IP语音（VOIP）IP语音：把传统的电话网与互联网融合，把语音、视频、传真共享在一个IP网络。以太网供电（用电设备接口控制电路）调制解调器及数据先保护用二极管调制解调器电路数据线保护电路笔记本电脑电池充电器电路三、高压肖特基二极管 1、结构：肖特基势垒：提高击穿电压l2、应用：输出24-48V开关电源l3、特性：l1）ST公司：STPS16150CT(8A,150Vl2)APT公司:APTl00S20B、APTl00S20LCT和APT210IS20型l3）封装形式：TO-220-2、TO-252-2(DPAK)、TO-263-2(I)2PAK)第一节 新型肖特基二极管l四、碳化硅四、碳化硅(SiC)肖特基二极管肖特基二极管l1、特点：l1）高耐压l2）低正向压降l3）高开关速度l2、产品特性：l1）英飞凌科技公司：首款600V的SiCSBDl2）第二代SiCSBD：支持59A不重复正弦浪涌电流；5mA的雪崩状态下，击穿电压750V。l3、应用：功率因数校正(PFC)升压变换器l（1）VD5：600V的SiC SBD，l（2）VD5作用：使PFC电路在更高的频率下工作；减小升压电感器L的尺寸；有助于提高系统效率。