1.4.2 双极型功率二极管

当阻断电压超过100V时，硅单极型肖特基二极管漂移区的电阻变得非常大。相比之下，硅双极型器件更具有优势。因为在通态，注入漂移区的载流子能够产生电导调制效应。在过去50年中，业界广泛使用的PiN整流器结构，如图1.8所示。在通态，PN结正偏，注入的少子（少数载流子）浓度远远超过漂移区的掺杂浓度。为了满足电中性条件，漂移区中会产生等浓度的多数载流子。因此即使承担高反向阻断电压，典型硅PiN整流器的通态压降也仅为1～2V。目前已经开发了阻断电压高达10kV的商用器件。

PiN整流器的主要缺点是反向恢复电流大，开关速度慢。这个瞬态过程在整流器和功率开关中产生大的功耗，瞬态过程发生的频率由开关器件控制。减少反向恢复电流的一种方法是通过使用深能级杂质来减小载流子寿命。另一种方法是将肖特基接触和PN结相结合，如图1.9所示。虽然这种结构在外观上与JBS整流器结构相同，但在高压下它以双极型模式工作。这种结构不是肖特基二极管和PiN整流器的简单组合，而是通过结合肖特基二极管和PiN二极管中的电流流动情况，实现两个结构的最佳属性。