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EO POWER - GENNAIO/FEBBRAIO 2025 XXI SIC DIODES Schottky e al minor tempo di recupero inverso del SiC. Il funzionamento a frequenze di commutazione più elevate consente di ridurre i valori di induttori e condensatori, a tutto vantaggio dell’efficienza volumetrica dell’alimen- tatore. Il diodo SiC MPS Un diodo di questo tipo abbina le caratteristiche dei diodi Schottky e PIN. La struttura risultante è un diodo con- traddistinto da commutazione rapida, bassa caduta di tensione nello stato On, ridotte perdite nello stato Off e ottime caratteristiche alle alte temperature. Un diodo che utilizza una giunzione Schottky pura, an- che se assicura la tensione diretta più bassa possibile, evidenzia alcuni problemi in presenza di correnti eleva- te, come le correnti di picco tipiche di alcune applicazioni PFC. I diodi MPS permettono di migliorare le prestazioni della corrente di picco mediante l’implantazione di aree drogate di tipo P al di sotto della zona di deriva metallica della struttura Schottky (Fig. 1). In questo modo si forma un contatto P-ohmico con il metallo all’anodo del diodo Schottky e una giunzione P-N con la deriva SiC legger- mente drogata o con lo strato epi-layer. In condizioni normali, la struttura Schottky del diodo MPS conduce quasi tutta la corrente e il diodo si compor- ta come un diodo Schottky, con le relative caratteristiche di commutazione. In caso di elevata sovracorrente transitoria, la tensio- ne attraverso il diodo MPS aumenta oltre la tensione di soglia del diodo P-N integrato, che inizia a condurre, ri- ducendo la resistenza locale. Ciò devia la corrente attra- verso le regioni della giunzione P-N, limitando la dissi- pazione di potenza e riducendo la sollecitazione termica del diodo MPS. L’aumento della conducibilità della zona di deriva in presenza di una corrente elevata mantiene la tensione diretta a un valore basso. Le prestazioni dei dispositivi SiC in termini di corrente di picco derivano dalla natura unipolare del dispositivo e dalla resistenza relativamente elevata dello strato di de- riva. La struttura MPS migliora anche questo parametro di prestazione e il posizionamento geometrico, le dimen- sioni e la concentrazione di drogaggio dell’area drogata con P influenzano le caratteristiche finali. La caduta di tensione diretta è un compromesso tra i valori nominali della corrente di dispersione e di sovracorrenti transito- rie. In condizioni di polarizzazione inversa, le regioni dro- gate di tipo P “spingono” l’area complessiva di massima intensità di campo verso il basso, allontanandola dalla barriera metallica con le sue imperfezioni e portandola nello strato di deriva quasi privo di difetti, riducendo così Fig. 1 – Confronto tra le strutture dei diodi SiC Schottky (a sinistra) e MPS (a destra) (Fonte: Vishay Semiconductor) Fig. 2 – Confronto delle cadute di tensione diretta tra il diodo Schottky puro (linee tratteggiate) e la struttura del diodo MPS (linee solide) mostra che il diodo MPS mantiene una caduta di tensione diretta più regolare con l’aumento della corrente diretta (Fonte: Vishay Semiconductor)