該文展示了新型砷化鎵 （GaAs） 功率肖特基二極管與雙極硅二極管相比的電氣特性。該文還介紹了其電氣測量（靜態和動態）以及最先進的技術。

通常，硅雙極二極管用于轉換器。它們的反向恢復會在二極管和硬開關電路中的相應晶體管中產生損耗 ［1］；此外，它也可能是軟開關電路中的一個限制因素 ［2］。花費了一些努力來優化硅雙極二極管的行為 ［3］，但不能超過物理限制。

技術

一般的

本節簡要介紹所用芯片的技術以及由封裝中的新芯片組成的組件。因此，它為理解作為本文主題的砷化鎵肖特基二極管的電氣行為提供了必要的信息。

籌碼

使用砷化鎵 （GaAs） 基材。GaAs 中的電子遷移率是硅 （Si） 中的 5.6 倍，并且能帶隙更大，這導致與硅相比導通電阻顯著降低，或者換句話說，正向壓降更低 ［6］。肖特基接觸僅使用多數載流子與高遷移率相結合的優勢導致非常快速的開關行為。此外，由于更大的能帶隙，擊穿的臨界電場高于硅，或者換言之，GaAs 肖特基二極管的阻斷電壓能力高于具有可比正向電壓的 Si 肖特基二極管。最后，電參數的溫度依賴性很小。

電氣測量

靜止的靜態特性是指傳導和阻斷狀態。

對于室溫和高溫下的傳導正向電壓狀態，如圖 1 所示。考慮到該器件由于其卓越的動態行為將更適合用于高頻應用這一事實 - 可以得出兩個結論：首先，正向有趣的工作電流范圍內的電壓很低；其次，由于正向電壓的溫度系數對于一些小于 10A 的電流變為正值，這些器件的并聯連接將自動對稱。

圖 1 典型正向電流與電壓降；水平：向上/V；垂直：Ip/A，在 25?C（點），125?C（線）

動態特性

動態測量是通過低電感實驗裝置進行的，特別是在精確的電流探測方面。其原理圖（硬換向斬波電路）如圖 2 所示。

圖 2 實驗裝置示意圖

介紹了一種新的砷化鎵肖特基二極管。與最先進的雙極硅二極管相比，其在導通和開關方面的工作性能都非常出色。

這種類型的二極管有望為新的轉換器設計做出重要貢獻：快速換向允許在具有更高開關頻率的轉換器中使用。二極管的低傳導損耗和高溫穩定性支持這種高端轉換器的小型化努力，分別允許使用小芯片或封裝，從而減少空間、重量和冷卻費用。

編輯：hfy