當(dāng)討論諸如開(kāi)關(guān)模式電源（SMPS）或功率因數(shù)校正（PFC）之類(lèi)的高功率密度和高頻應(yīng)用時(shí)，已知硅雙極二極管由于其反向恢復(fù)行為和由此產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)損耗而限制了這些系統(tǒng)的效率。因此，優(yōu)選帶隙較高的材料，例如碳化硅（SiC）或砷化鎵（GaAs）。到目前為止，GaAs功率器件主要在300 V以下使用，而PFC等600 V應(yīng)用被認(rèn)為是SiC器件的理想選擇。但是現(xiàn)在，新一代600 V GaAs功率肖特基器件被證明是一種經(jīng)濟(jì)高效且堅(jiān)固耐用的替代產(chǎn)品。

功率密度的增加是當(dāng)今電力電子設(shè)備的主要任務(wù)之一：應(yīng)最大程度地減小系統(tǒng)尺寸，同時(shí)通常增加用戶應(yīng)用程序的功率輸出。有兩種方法可以應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)：

• 通過(guò)更高效的電力電子設(shè)備減少損失
• 通常通過(guò)增加開(kāi)關(guān)頻率來(lái)減少有源和無(wú)源組件的數(shù)量，重量和尺寸。

一個(gè)重要的例子是功率因數(shù)校正系統(tǒng)（PFC）的優(yōu)化。具有PFC的升壓轉(zhuǎn)換器通常可以在連續(xù)電流模式（CCM）或不連續(xù)電流模式（DCM）下運(yùn)行。但是，在DCM中，由于高電流峰值，大多數(shù)電路組件都必須加大尺寸，這反過(guò)來(lái)又要求進(jìn)行復(fù)雜的EMI濾波。而且，該系統(tǒng)在輕負(fù)載下趨于不穩(wěn)定。

圖1 300 V / 10 A型第1代和第2代GaAs和SiC肖特基二極管的典型正向特性

考慮到Si，SiC和GaAs的一般物理參數(shù)，SiC似乎是高頻功率器件的首選材料。它可以承受最高的電場(chǎng)，從而導(dǎo)致二極管具有很高的擊穿電壓和低的正向壓降。此外，它具有最低的熱阻，可實(shí)現(xiàn)更高的導(dǎo)通電流密度。

然而，砷化鎵具有一些優(yōu)勢(shì)，必須加以考慮。由于正向壓降的正溫度系數(shù)很高，SiC中的非重復(fù)峰值電流受到限制。因此，必須選擇足夠大的器件尺寸以避免過(guò)電流破壞。第二代對(duì)于相同的平均電流額定值，IXYS的GaAs器件可提供兩倍以上的浪涌電流。

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