整流二极管工艺问题
《电工与电子技术》考试【 二极管】题目类型【问答题】难度【易】

问题【22】 删除 修改 为什么说在空间电荷区内几乎没有载流子? 答案: PN 结各区所带的电荷,应由该处杂质离子与载流子电荷的总和来决定。在空间电荷的总和来决定。在空间电荷区以外的P区或N区中,杂质离 子的电荷被载流子电荷所补偿,总电荷等于零,所以是电中性的。在进入空间电荷区后,多数载流子(对P区是空穴,对N区是自由电子)的浓 度将迅速地降低到对方区域少数载流子的浓度,就不足以完全补偿杂质离子的电荷了。 必须注意到除边界以外,在大部分空间电荷区中,多数载流子 的浓度很快减小以至耗尽。所以,如果忽略空间电荷区中载流子的电荷,就可以认为,空间电荷区中的总电荷密度主要由杂质离子决定。一般认为空 间电荷区的电荷密度等于杂质离子的电荷密度,而载流子浓度近似为零。这种近似模型叫做耗尽层近似。空间电荷区也叫耗尽层。 问题【23】 删除 修改 二极管短路,是否应该有电流流通?把一个有玻璃壳的二极管刮去外面的黑漆,两端接一微安表,不接任何电源,在光照之下电表是否有指示? 把它加温到 50 度,过一段时间后,电表是否有指示? 答案: 二极管短路时没有电流。原因是 PN 结两端虽有电位差,但是在半导体和金属电极接触处,也有"接触电位差",后者抵消了 PN 结两端的电位差。 金属一半导体结和 PN 结不同: (1)没有单向导电性, (2)接触电位差和外加电压的极性及幅值无关。 这种接触叫做"欧姆接触"。 从另一种角度分析, 如果有电流,金属导线就会发热,二极管就要冷却。作为一个热平衡的整体,要产生这种现象是不可能的。所以,二极管短路时 I=0。 空穴 对。对P区和N区的多子来说,原来浓度很大,受光激发后浓度变化不大。但是对少子来说,原来浓度很小,受光激发后浓度可能增大很多倍。 因此,光照对多子的扩散运动影响不大,但却大大加强了少子的漂移运动。在 PN 结电位差的作用下,这些增加的少子漂移过 PN 结,形成反向 电流。光照愈强,反向饱和电流愈大。二极管受光照后,光能激发半导体内的载流子,产生电子 如果把二极管加热后,使之稳定在 50 度而不 再加热,则在新的热平衡下,电表指示又将为零。 总之,二极管要有电流,除了必须有 PN 结这一内因之外,还必须有外因,即必须外加能量。 一般用电能,也可以用光能、热能、辐射能等。 问题【24】 删除 修改 如何用较简单的办法测试稳压管的极性和好坏?如何区分整流用的二极管和稳压管?
二极管质量好坏的判别方法

二极管质量好坏的判别方法【二极管质量好坏的判别方法】导语:在电子产品中,二极管扮演着至关重要的角色。
作为半导体器件,它用于电流的整流、开关以及信号解析等多个方面。
二极管的质量直接影响了电子器件的性能和稳定性。
然而,如何判断二极管的质量好坏一直以来都是一个值得探讨的问题。
本文将从多个角度深入分析和介绍二极管质量的判别方法,希望能给读者以一些启示和指导。
【一、外观质量的评估】1. 端子焊接是否牢固:观察二极管的端子焊接处是否紧密并且接触良好。
如果焊接松动或接触不良,容易导致电压漏电或者电流无法正常流通,进而影响电子器件的性能。
2. 封装外观是否完整:检查二极管外部封装是否完整,有无裂纹或破损。
封装外观完整性对于保护内部芯片和引线至关重要,如果存在破损,可能导致湿气和灰尘进入,进而影响器件的使用寿命和稳定性。
【二、电特性的评估】1. 正向电压丢失:通过在正向工作区域测量二极管的电压丢失情况,验证其性能。
正常的二极管应该具有较小的电压丢失,且在一定电流下呈线性关系。
2. 反向漏电情况:反向漏电是评估二极管质量的关键指标之一。
高质量的二极管应该有较小的反向漏电电流,当二极管处于反向工作时,电流应该接近零。
3. 封装温升:在工作过程中,二极管会产生一定的热量。
好的二极管应该具备较低的封装温升,以确保长时间工作不会引起过热现象,同时保证稳定性和寿命。
4. 高温、低温耐受性:二极管应具备一定的高温和低温耐受性能,以保证其在不同环境条件下的工作稳定性。
在极端温度下,质量好的二极管应该能够正常工作。
【三、测试工具的应用】1. 万用表:使用万用表可以测量二极管的正向电压丢失和反向漏电电流等参数,帮助评估二极管的电特性。
2. 热摄像仪:通过热摄像仪可以监测二极管封装过程中的温升情况,辅助判断二极管的质量。
【个人观点和理解】二极管作为电子器件中的基础构件,其质量直接关系到整个电子产品的性能和可靠性。
为了保证二极管的质量,制造商应该严格遵循质量控制标准,并对每个生产环节进行严格检测。
反激电源整流二极管的反向峰值电压_概述及解释说明

反激电源整流二极管的反向峰值电压概述及解释说明1. 引言1.1 概述反激电源是一种常用的电源系统,在各类电子设备中广泛应用。
整流二极管作为反激电源中的重要元件之一,扮演着将交流输入转换为直流输出的关键角色。
而反向峰值电压则是衡量整流二极管性能优劣的一个重要指标。
1.2 文章结构本文将对反激电源整流二极管的反向峰值电压进行详细介绍与解释。
首先,我们会对反激电源和整流二极管的基本原理进行简要概述,以便读者能够更好地了解相关背景知识。
接下来,我们会阐述反向峰值电压这一概念的具体意义和重要性,并探讨其在整流二极管选择与设计中的影响。
随后,文章将逐一解释说明影响反向峰值电压的主要因素。
首先,我们会阐述温度对反向峰值电压的影响,并深入探讨温度变化如何引起整流二极管特性参数变化从而影响其反向峰值电压。
其次,我们将分析电流对于反向峰值电压的影响,并探讨电流变化如何改变整流二极管的导通特性。
最后,我们将讨论工艺制造对反向峰值电压的影响,并介绍相关工艺因素是如何影响整流二极管质量和性能的。
在文章的后半部分,我们将介绍测量反向峰值电压的方法以及实验结果的分析。
具体来说,我们会介绍常用的反向峰值电压测量方法,并进行实验设置和数据收集。
随后,基于实验结果,我们将对数据进行详细分析,探讨反向峰值电压与各因素之间的关联性。
最后,在结论与展望部分,我们会总结文章的主要观点和研究成果,并对未来相关领域可能的发展方向进行展望。
1.3 目的本文旨在全面解释和说明反激电源整流二极管的反向峰值电压这一重要参数。
通过对反激电源简介、整流二极管作用原理以及反向峰值电压概念重要性等内容进行阐述,读者将能够更深入地理解该参数在整流二极管选择、设计和应用中的意义。
同时,文章还将通过对影响反向峰值电压的温度、电流和工艺制造等因素进行解释说明,为读者提供更为详尽的参考。
最后,通过测量方法与实验结果分析部分,读者将对如何准确测量反向峰值电压以及其与各因素之间的关联性有更具体的了解。
二极管生产工艺流程

二极管生产工艺流程《二极管生产工艺流程》二极管是一种半导体器件,它具有一个PN结构,在正向电压下具有导通特性,而在反向电压下则具有截止特性。
二极管在电子和电气工程领域中具有广泛的应用,例如整流、开关、放大和稳压等方面。
二极管的生产工艺流程主要包括晶片生长、切割、清洗、扩散、金属化、包装等步骤。
首先是晶片生长。
晶片是二极管的核心部件,它通过在单晶硅基片上进行高温反应的方式来生长。
在这个过程中,硅原料在高温条件下进行气相反应,从而形成单晶硅。
接下来是切割。
经过晶片生长后,需要对硅晶片进行切割,使其变为适合生产二极管的小片。
这些小片需要经过精密的加工,以满足二极管的尺寸和形状要求。
然后是清洗。
切割后的小片需要进行清洗处理,去除表面的杂质和污染物,以确保后续的工艺步骤能够顺利进行。
接着是扩散。
经过清洗的小片需要经过扩散处理,这一步是为了在晶片上形成P型和N型区域,从而形成PN结构。
扩散过程一般是将硅片放入扩散炉中,加热并加入掺杂剂,使其在硅片表面扩散形成P型或N型层。
之后是金属化。
在扩散后的晶片上需要进行金属化处理,即在P型和N型区域分别覆盖金属层,通常是铝或金属合金,以形成二极管的正、负极。
金属化处理包括蒸镀、光刻、蚀刻等步骤。
最后是包装。
经过金属化处理的晶片需要进行封装,即将其放置在金属、陶瓷或塑料封装中,以保护其不受外界环境的影响。
封装后的二极管通常需要进行测试,以确保其性能符合要求。
总的来说,二极管的生产工艺流程是一个复杂而精密的过程,需要经过多道工序才能完成。
随着半导体技术的不断发展,二极管的生产工艺也在不断完善,以满足不同领域的需求。
二极管整流的工作原理

二极管整流的工作原理
二极管整流是利用PN结特性来将交流信号转变为直流信号的
一种电路技术。
PN结是由p型半导体和n型半导体通过特定
工艺制造而成的。
在整流电路中,二极管通过串联在交流信号源的边缘位置。
当交流信号的电压不超过二极管的正向电压时,二极管处于导通状态,电流可以通过二极管流过。
这个过程称为正半周。
电流流经p区,从p区流向n区,正向电流通过。
当交流信号的电压超过了二极管的正向电压时,则二极管进入截止状态,电流无法通过。
这个过程称为负半周。
PN结处于
反向电压状态,电流无法斜入。
因此,负半周的交流信号被截断,只有正半周的信号能通过。
通过这样的处理,交流信号被转化为只有正半周的信号。
随后,可以采取进一步的滤波措施,如添加滤波电容,以平滑信号,使之趋近于直流信号。
总结起来,二极管整流利用二极管的导通与截止间的特性,将交流信号转化为只有正半周的信号。
这样的电路可以在很多场合中应用,如电源供电、无线信号检测等。
二极管生产工艺流程

二极管生产工艺流程二极管(diode)是一种最简单的单向导电元件,常用于整流、稳压、光电转换等电路中。
其生产工艺流程大致分为晶圆生长、晶圆切割、极性标记、接合、打氧、引线焊接、封装和测试等几个步骤。
首先是晶圆生长,利用化学气相沉积(CVD)或分子束外延(MBE)等方法,在单晶硅片上生长二极管所需的掺杂层,形成P型和N型区域。
接下来是晶圆切割,将大面积的单晶硅片切割成小块,每块成为一个晶圆。
切割过程使用金刚石锯片进行,确保切割出来的晶圆保持平坦和纵横比要求。
然后是极性标记,将每个晶圆的N型和P型区域区分开,通常使用化学腐蚀的方法。
这个步骤很重要,因为在后续的接合步骤中需要确保N型和P型区域正确地连接在一起。
接合是将P型和N型晶圆区域接合在一起,形成二极管的正常工作结构。
接合可以通过加热的方式进行,也可以用高频超声波进行。
接合后的晶圆需要经过表面清洗和干燥。
然后是打氧,将接合好的晶圆放入氧化炉中进行热处理。
氧化过程中,将二极管的P型区域暴露在氧化气氛中,形成二极管的阻挡层。
接下来是引线焊接,将金属引线与二极管的接触层连接在一起,形成永久的焊接连接。
引线的形状、材料和数量等要根据具体需求进行设计。
然后是封装,将焊接好的晶圆放入封装材料中,通常使用无水树脂封装。
封装的目的是保护二极管,确保其在工作环境中能够正常工作。
最后是测试,对封装好的二极管进行电性能测试,以确保其符合设计要求。
测试可以包括正/反向电流电压特性、漏电流、截止频率等参数。
以上就是二极管的生产工艺流程的大致步骤。
当然,实际的生产过程中可能会根据不同类型的二极管和生产厂家的要求有所不同。
平面整流二极管制造工艺

平面整流二极管制造工艺平面整流二极管是一种常见的电子元件,常被用于电路中对交流信号进行整流和滤波等操作。
制造平面整流二极管的工艺流程主要由以下几个步骤组成。
1. 衬底制备平面整流二极管的衬底通常采用硅晶片,因为硅具有良好的半导体特性和高热稳定性。
衬底通常具有正交晶向结构,即衬底表面的方向与衬底内部结构方向相互垂直。
2. 氧化物沉积在衬底表面沉积一层氧化物,通常是二氧化硅。
这一步骤主要是为了保护衬底表面,在后续加工过程中起到缓冲保护的作用。
氧化物的厚度和均匀性是制造平面整流二极管的重要质量指标。
3. 光刻和蚀刻在氧化物层上用光刻技术制备出图案,通常是呈正方形的蚀刻掩模。
然后利用化学蚀刻技术将氧化物层和衬底露出的部分腐蚀掉,得到一个平整的凹槽,作为平面整流二极管的单元结构。
4. 接触金属沉积在凹槽内部通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等技术沉积一层金属,通常是铜或铝。
这一层金属作为平面整流二极管的阳极和阴极,具有导电和电接触的作用。
接触金属的厚度和均匀性是影响整流二极管效率和稳定性的重要因素。
5. 金属蚀刻利用干、湿电子蚀刻或化学蚀刻技术去除一定深度的金属,在进一步加工中形成单独的金属阳极和阴极结构,从而形成完整的整流二极管单元。
这一步骤的精度和均匀性直接影响整流二极管的性能指标。
6. 保护涂层对整流二极管表面进行传统的涂覆、热处理等工艺,保证器件粘附力强,能够抵抗高温环境。
这一层涂层主要是为了保护整流二极管,防止损伤和腐蚀,并提高器件的可靠性。
整流桥生产加工工艺

整流桥生产加工工艺
整流桥生产加工工艺是指对整流桥进行生产和加工的一系列工
艺流程。
整流桥是一种电力电子器件,常用于将交流电转化为直流电。
整流桥的主要构成部分是四个二极管,因此整流桥生产加工工艺的重点在于对二极管的制造和组装。
整流桥的生产加工工艺包括以下几个步骤:
1. 制造二极管。
二极管是整流桥的重要组成部分,制造二极管需要先选择合适的材料,然后进行切割、抛光、薄片处理、扩散、金属化等工艺流程。
最后通过丝印、焊接、测试等工序完成制造。
2. 组装整流桥。
将制造好的二极管进行组装,需要进行焊接、铆接、机械加工、检测等工序。
组装好的整流桥需要进行测试,确保符合相关标准和要求。
3. 外壳加工。
整流桥需要进行外壳加工,以保护内部元器件并便于安装。
外壳加工需要进行模具设计、注塑成型、喷涂等工序。
4. 检测和维护。
整流桥在生产加工过程中需要进行多次检测和维护,以确保产品质量和性能稳定。
检测过程包括外观检验、电性能测试、环境适应性测试等。
维护包括清洁、保养等。
以上是整流桥生产加工工艺的主要步骤。
整流桥生产加工工艺的优化和改进可以提高产品质量和生产效率,降低成本,满足市场需求。
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上次在这里发了个帖子,关于“二极管反向击穿电压飘动”的问题,很多同行都发表了自己的看法。
小弟经过几个月废寝忘食的摸索,发现酸洗中使用的氨水可能会造成反向击穿电压飘动。
我们这里用的酸洗工艺,第一道是混酸,第二道是磷酸+双氧水,第三道是氨水+双氧水。
然后发现用过氨水以后,很难将芯片表面和铜引线上的氨水去除,所有有可能造成芯片表面污染,在塑封后固化以后出现击穿电压蠕变或者说飘动的不良品。
希望大家一起来谈谈各自的看法,以及如何解决这一问题整流二极管工艺问题1. 损伤磨片不可避免地产生10微米以上的损伤层;喷砂形成的损伤可能更大!这些损伤会导致硅片易碎,并会形成扩散沟道。
对于较大的机械损伤,在腐蚀过程中非但消除不了,反而会更加扩大,使表面耐压大大下降。
切割的损伤对芯片耐压的影响非常大。
切割硅片表面的损伤层包括镶嵌层和应力层两部分,晶片表面是镶嵌层,下层为具有较严重损伤的损伤层和应力层。
它们的厚度为15~25μm,这是对于整个切片平均值而言2. 应力来源:硅片之间的相互摩擦和挤压、金属镊子的夹取、硅片和石英舟的热失配、快速升降温导致的硅片边缘温度变化比中心快、腐蚀时产生的高温、重掺杂时原子直径的失配、芯片和极片的热膨胀系数不同……应力易导致硅片破碎和翘曲。
3. 金属杂质重金属杂质会使少子寿命大大降低,它们在PN结内会引起较大的漏电流,严重的甚至使电压降为零。
重金属多积于单晶尾部,可予以切除。
另外在扩散后可以利用磷硅玻璃或硼硅玻璃于950— 1050 ℃进行1小时的吸收,但吸收对碱金属(钠、钾)和碱土金属(钙、镁)离子作用不大。
4. 磷扩散由于浓度很高,高温时会在硅中引起很大的位错,加上硅单晶本身的位错,会使磷沿着位错较大或较集中的地方扩进更深,空间电荷区展宽时易形成局部的穿通。
所以磷扩散的浓度不宜太高。
要防止磷硼扩散产生合金点导致基区宽度变窄。
5. 如雪崩击穿发生在PN结的某一小部分,则迅速增大的电流集中在这一区域,就会因热量集中而烧毁。
这种破坏性的击穿称为热击穿,热击穿不可逆。
这大多是因为PN结表面不平坦或有残余的机械损伤造成的。
6. 表面离子沾污负电荷排斥电子吸引空穴,形成P型反型层沟道,因而使漏电流增大;而正电荷吸引电子排斥空穴,相当于表面电阻率降低,使表面空间电荷区变窄,在PN结表面形成低击穿。
7. 当PN结表面只有产生电流的影响时,波形仍然是雪崩击穿,VB基本不变。
产生电流I=qGXmS,S为PN结表面积。
所以,腐蚀不充分,表面粗糙,有大量的复合中心,使表面漏电流较大。
8. 扩散前后的清洁处理和扩散系统本身的清洁度对电压有较大的影响!软特性跟有害杂质进入体内有关,因此要避免各种沾污。
9. 结深的控制:A 击穿电压要求基区要超过最大空间电荷区的宽度;深结易制造高压器件B 电流容量的要求,VF不能超标 C 开关速度的要求。
基区越宽,速度越慢。
10. 少子寿命下降主要影响来自形成强复合中心的重金属杂质(铜、铁、镍、铅、锌等)。
除了硅片本身外,工艺操作、化学试剂和器皿都会带来重金属杂质。
另外扩散炉管壁也是一个重要的,有时甚至是最主要的来源。
管壁中还有大量的碱金属、碱土金属和一些过度性稀土元素,它们能穿透石英管壁,从石英结晶间隙中进入管内,不仅污染硅片,而且瓦解石英管(从透明转为发白、发酥、剥落!)11. 室温时表面最大场强位于低浓度的N 区,而到了80℃表面最大场强则转移到N+~N 交界附近。
因此,这种器件虽然室温时表现为漂亮的雪崩电离击穿,但到了高温,其击穿电压就开始下降。
这是典型的表面击穿特征。
12.漏电流是表征高压器件的另一个重要参数。
室温软特性的器件,其高温特性肯定不好。
只有室温呈雪崩击穿特性的器件,高温特性才可能好,但也未必。
有些器件在室温甚至直到80℃仍是硬特性,但一到高温(二极管为150℃),就变成软特性,致使稳定性和可靠性不高。
这分为两种情况:A.室温是硬特性,但起始电流大,即扩散电流大,即通常所说的“靠背椅”。
其常见的一种原因是保护材料固化不透,高密度的表面负电荷感应出了表面沟道,形成大的起始电流。
在改进固化工艺,消除沟道后即可消除此现象。
B. 室温也是硬特性,但产生电流大,即漏电流随电压升高而快速上升。
其原因是由于切割或者研磨造成的表面损伤层有重金属沾污,存在至少两个杂质能级,提高了提高了复合几率引起的。
采用深腐蚀工艺去净损伤层及沾污并杜绝表面沾污后即可以降低这种大的表面漏电流。
表面离子沾污负电荷排斥电子吸引空穴,形成P型反型层沟道,因而使漏电流增大;而正电荷吸引电子排斥空穴,相当于表面电阻率降低,使表面空间电荷区变窄,在PN结表面形成低击穿。
当PN结表面只有产生电流的影响时,波形仍然是雪崩击穿,VB基本不变。
产生电流正比与PN结表面积。
所以,腐蚀不充分,表面粗糙,有大量的复合中心,使表面漏电流较大。
腐蚀(酸洗)的目的一是去除晶粒台面的各种沾污,如助焊剂、灰尘颗粒、金属原子或离子……方法是用强氧化性的酸使之生成可溶物而溶解。
二是去除因切割、裂片对晶粒表面造成的损伤(这层损伤层可能厚达50~100微米),并且形成平坦光滑的表面。
平坦光滑的表面有助于漏电流的减小并可防止局部强电场的生成。
局部强电场易导致在击穿前漏电流开始随电压上升,形成圆角或靠背椅子(沟道击穿)。
三是使多边形(正方形、矩形、六角形)的棱角钝化,甚至使它们变圆,因为棱角处的化学反应会更快一些。
钝化的棱角可以降低p-n结在反向工作时的棱角电场,提高二极管的击穿电压。
对于圆形的晶粒,就不存在这样的要求。
确定的电阻率,扩散浓度及结深即有一个对应的理想击穿电压BVpp(假设为平面结)。
为提高器件耐压,必须使p-n结表面能达到或接近p-n结体击穿电压,这需要解决两个问题:其一必须使p-n结表面的沾污和单晶的结构缺陷得以消除并使表面得到有效的绝缘保护,其二必须使p-n 结表面有个合理的形状以使p-n结表面电场不高于或接近于体内电场强度。
对于台面斜角造型,由于电中性原理,空间电荷区在p-n结表面处必然弯曲。
正斜角(对普通的P+N型二极管来说,就是N面面积小,P面面积大,负斜角则相反)对耗尽区展宽有利,而负斜角只有很小的角度(3°~ 6°)才能达到令人满意的效果。
负斜角的最大场强在高浓度一侧,正斜角的最大场强在低浓度一侧。
如雪崩击穿发生在PN结的一极小部分,则迅速增大的电流集中在这一区域,就会因热量集中而烧毁。
这种破坏性的击穿称为热击穿,热击穿不可逆。
这大多是因为PN结表面不平坦或有残余的机械损伤造成的。
快速软恢复二极管[鞍山术立电子有限公司高压硅堆网站] [原创] [2010-03-04]随着电力电子技术的发展,各种变频电路、斩波电路的应用不断扩大,这些电力电子电路中的主回路不论是采用换流关断的晶闸管,还是采用有自关断能力的新型电力电子器件,如GTO,MCT,IGBT等,都需要一个与之并联的快速二极管,以通过负载中的无功电流,减小电容的充电时间,同时抑制因负载电流瞬时反向而感应的高电压。
由于这些电力电子器件的频率和性能不断提高,为了与其关断过程相匹配,该二极管必须具有快速开通和高速关断能力,即具有短的反向恢复时间trr,较小的反向恢复电流IRRM和软恢复特性。
在高压、大电流的电路中,传统的PIN二极管具有较好的反向耐压性能,且正向时它可以在很低的电压下就会导通较大的电流,呈现低阻状态。
然而,正向大注入的少数载流子的存在使得少子寿命较长,二极管的开关速度相应较低,为提高其开关速度,可采用掺杂重金属杂质和通过电子辐照的办法减小少子寿命,但这又会不同程度的造成二极管的硬恢复特性,在电路中引起较高的感应电压,对整个电路的正常工作产生重要影响。
目前现状 目前,国内快速二极管一般采用电子辐照控制少子寿命,其软度因子在0.35左右,特性很硬。
国际上快速二级管的水平已达到2500A/3000V,300ns,软度因子较小。
采用外延工艺制作的快恢复二极管的软度因子较大(0.7),但它必须采用小方片串并联的方式使用,以达到大电流、高电压的目的。
这样做不仅增加了工艺的复杂性,而且使产品的可靠性变差。
我国的外延工艺水平较低,尚停留在研究阶段,成品率较低,相对成本较高;而采用电力半导体常规工艺制作的快恢复二极管的软度因子较小。
工作原理及影响因素 恢复过程很短的二极管,特别是反向恢复过程很短的二极管称为快速恢复二极管(Fast Recovery Diode)。
高频化的电力电子电路不仅要求快速恢复二极管的正向恢复特性较好,即正向瞬态压降小,恢复时间短;更要求反向恢复特性也较好,即反向恢复时间短,反向恢复电荷少,并具有软恢复特性。
开通特性 二极管的开通也有一个过程,开通初期出现较高的瞬态压降,经过一定时间后才能处于稳定状态,并具有很小的管压降。
这就是说,二极管开通初期呈现出明显的“电感效应”,不能立即响应正向电流的变化。
在正向恢复时间内,正在开通的二极管具有比稳态大的多的峰值电压UFP。
当正向电流上升率超过50A/s时,在某些高压二极管中具有较高的瞬态压降。
这一概念在缓冲电路中的快速应用时显得非常重要。
开通时二极管呈现的电感效应,除了器件内部机理的原因之外,还与引线长度、器件封装采用的磁性材料等因素有关。
电感效应对电流的变化率最敏感,因此开通时二极管电流的上升率diF/dt越大,峰值电压UFP就越高,正向恢复时间也越长。
关断特性 所有的PN结二极管,在传导正向电流时,都将以少子的形式储存电荷。
少子注入是电导调制的机理,它导致正向压降(VF)的降低,从这个意义上讲,它是有利的。
但是当正在导通的二极管突然加一个反向电压时,由于导通时在PN结区有大量少数载流子存贮起来,故到截止时要把这些少数载流子完全抽出或是中和掉是需要一定时间的,即反向阻断能力的恢复需要经过一段时间,这个过程就是反向恢复过程,发生这一过程所用的时间定义为反向恢复时间(trr)。
值得注意的是在未恢复阻断能力之前,二极管相当于处于短路状态。
用软化系数S(Softness factor)来描述反向恢复电流由最大值IRM 消失的速率。
反向恢复电流的下降速度dirr/dt是一个重要的参数。
若dirr/dt过大,由于线路存在电感L,则会使反向峰值电压URM过高,有时出现强烈振荡,致使二极管损坏,可以用软特性和硬特性的概念来表示dirr/dt对反向特性的影响。
软化系数S还可以表示为通过上式可以预测反向峰值电压的幅值。
其中,L为电路总电感URM即为二极管反向恢复时施加于有源器件的峰值电压,其值一定要小于有源器件的电压额定值,因此用di(rec)/dt表示软度因子更有实用意义。
耗尽储存电荷所需的总的时间定义为反向恢复时间trr,作为开关速度的量度,它是选用二极管时的一个非常重要的参数,一般用途的二极管trr为25s左右,使用在整流以及频率低于1kHz以下的电路中是可以的,但若用于斩波和逆变电路中,必须选用trr在5s以下的快速恢复二极管,在一些吸收电路中要求快开通和软恢复二极管。