新型二极管508.ppt
新型电子元器件 及其应用技术,导体和绝缘体器件,半导体器件,二极管知识储备,课程1：模拟电子技术内容：二极管结构、原理、整流二极管和稳压二极管的应用电路。课程2：半导体物理与器件内容：激光二极管、二极管的电容效应、雪崩击穿、隧道击穿。课程3：LED封装与测试内容：大功率二极管、白光二极管。2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。1学时课程内容：新型肖特基二极管,课前复习,1、请列出几种新型过热保护器。2、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：肖特基二极管种类及应用2、课程难点：肖特基二极管的结构及工作原理3、教学方法：启发式教学法、讨论法、多媒体演示法,0课程导入,请大家思考：1、PN结二极管工作原理,P型半导体,N型半导体,P型半导体,N型半导体,0课程导入,R,0课程导入,（1）正向特性：导通（2）反向特性：截止2、二极管的特性参数（1）正向压降；（2）平均整流电流（3）最大峰值浪涌电流；（4）最大反向峰值电压；（5）最大反向漏电流；,0课程导入：反向恢复时间,（6）反向恢复时间；1）定义：二极管由导通到关断过程中反向电流持续的时间。2）反向电流产生的原因：二极管的电容效应。3）结论：反向恢复时间短的二极管适合高频场合。,二极管比较,第一节 新型肖特基二极管,一、肖特基二极管(SBD)的结构和特点1、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。2、SBD结构（1）顶部金属（金、银、钼、铝）电极：SBD正极（2）底部金属电极（锡、铅）：SBD负极（3）高阻外延层作用：降低结电容（4）低阻衬底：降低欧姆接触电阻（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,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Cr,8）合金，形成合金势垒,N-,N+,N-,N+,9）扒Cr,10）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+,4、特点：1）优点：反向恢复时间短；开关频率高；正向压降小2）缺点：反向击穿电压低；反向漏电流大3）参数：正向压降0.4V；反向击穿电压100V;整流电流30A;反向恢复时间trr10ns5、应用场合：低电压，大电流，高频整流 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（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,二、表面贴装肖特基二极管1、规格：TO-252A、SOD6、SOD15、0603等2、典型：美国中央半导体06033、应用：可用于IP语音(Uoip)、以太网供电(PoE)、网络设备、调制解调器、数据线保护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2、应用：输出24-48V开关电源3、特性：1）ST公司：STPS16150CT(8A,150V2)APT公司:APTl00S20B、APTl00S20LCT和APT210IS20型3）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,四、碳化硅(SiC)肖特基二极管1、特点：1）高耐压2）低正向压降3）高开关速度2、产品特性：1）英飞凌科技公司：首款600V的SiCSBD2）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。3、应用：功率因数校正(PFC)升压变换器（1）VD5：600V的SiC SBD，（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。,
