Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

2 Grundlagen
Der Vorteil von Schottky- und Schottky-ähnlichen Zonen beschränkt sich aber auf Spannungen
kleiner 600 V. Wenn man auf Sperrspannungen von 1000 V und darüber geht, überwiegt der ohmsche
Spannungsabfall. Was bleibt, ist die Verringerung der Fläche injizierender Teilbereiche an
der p-Zone. Dieselbe Wirkung wie die von Emitterstrukturen kann auch durch eine durchgehende
p-Zone reduzierter Dotierung (Bild 2.3.4b) erreicht werden.
2.3.2 Statisches Verhalten
Im wesentlichen gelten die Aussagen über das statische Verhalten der Netzdioden aus Kap.
2.2.1.3 auch für schnelle Dioden.
I
V R
I F
V
I R
V F
Bild 2.3.5 Definition von Sperr- und Durchlassspannung einer Diode
2.3.2.1 Durchlassverhalten
Die Angabe der maximalen Durchlassspannung V F
bedeutet, dass beim spezifizierten Strom die
über der Diode in Durchlassrichtung abfallende Spannung kleiner dem spezifizierten Grenzwert
sein muss. Die Spezifikation erfolgt bei Raumtemperatur und einer höheren Temperatur, in der
Regel der maximal empfohlenen Betriebstemperatur. In Durchlassrichtung muss der Strom die
Diffusionsspannung des pn-Überganges und den Widerstand der anschließenden n - -Zone überwinden.
Der Spannungsabfall setzt sich zusammen aus
VF
Vdiff
Vohm
Die Diffusionsspannung am pn-Übergang hängt von der Höhe der Dotierung der beiden Seiten
des pn-Überganges ab und liegt typisch zwischen 0,6...0,8 V. Der ohmsche Anteil hängt von der
Basisweite w B
(proportional zur Sperrspannung) und der Ladungsträgerdichte ab. Bei schnellen
Dioden ab einer Sperrspannung von 600 V aufwärts überwiegt daher der ohmsche Anteil. Bei
Freilaufdioden wird die Trägerlebensdauer so kurz gewählt, dass die Durchlassspannung exponentiell
von w B
und der Trägerlebensdauer t abhängt [10]:
V
ohm
wB
2 DA
3 kT
e
8q
mit der ambipolaren Diffusionskonstante
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