সিলিকন ডায়োডের চেয়ে সিলিকন কার্বাইড ডায়োড ভাল হওয়ার 8টি কারণ রয়েছে

1--একই রেটেড ভোল্টেজে, SiC ডায়োডগুলি Si থেকে কম জায়গা নেয়

SiC-এর ডাইলেক্ট্রিক ব্রেকডাউন ফিল্ড শক্তি সিলিকন-ভিত্তিক ডিভাইসগুলির তুলনায় প্রায় 10 গুণ বেশি, এবং একটি প্রদত্ত কাট-অফ ভোল্টেজে, SiC-এর ড্রিফট স্তরটি পাতলা এবং ডোপিং ঘনত্ব সিলিকন-ভিত্তিক ডিভাইসগুলির তুলনায় বেশি, তাই SiC এর প্রতিরোধ ক্ষমতা কম এবং পরিবাহিতা ভালো।এর মানে হল, একই রেটেড ভোল্টেজে, SiC চিপ তার সিলিকন সমতুল্য থেকে ছোট।একটি ছোট চিপ ব্যবহার করার একটি অতিরিক্ত সুবিধা হল যে ডিভাইসের অন্তর্নিহিত ক্যাপাসিট্যান্স এবং সংশ্লিষ্ট চার্জ একটি প্রদত্ত বর্তমান এবং রেট ভোল্টেজের জন্য কম।SiC-এর উচ্চতর ইলেক্ট্রন স্যাচুরেশন গতির সাথে মিলিত, এটি Si ভিত্তিক ডিভাইসগুলির তুলনায় দ্রুত স্যুইচিং গতি এবং কম লোকসান সক্ষম করে।

2--আইসি ডায়োডের তাপ অপচয়ের কর্মক্ষমতা ভালো

SiC-এর তাপ পরিবাহিতা Si ভিত্তিক ডিভাইসের তুলনায় প্রায় 3.5 গুণ বেশি, তাই এটি প্রতি ইউনিট এলাকায় বেশি শক্তি (তাপ) নষ্ট করে।যদিও প্যাকেজিং ক্রমাগত ক্রিয়াকলাপের সময় একটি সীমিত কারণ হতে পারে, SiC একটি বৃহৎ মার্জিন সুবিধা প্রদান করে এবং ক্ষণস্থায়ী তাপীয় ঘটনাগুলির জন্য দুর্বল এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে ডিজাইন করতে সহায়তা করে।উপরন্তু, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের মানে হল SiC ডায়োডের উচ্চতর স্থায়িত্ব এবং নির্ভরযোগ্যতা তাপীয় পলাতক ঝুঁকি ছাড়াই।

3--ইউনিপোলার SiC ডায়োডগুলিতে সঞ্চিত চার্জ নেই যা ধীর হয়ে যায় এবং দক্ষতা হ্রাস করে

SiC ডায়োড হল ইউনিপোলার স্কোট সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যেখানে শুধুমাত্র বেশিরভাগ চার্জ ক্যারিয়ার (ইলেক্ট্রন) কারেন্ট বহন করতে পারে।এর মানে হল যে যখন ডায়োড ফরোয়ার্ড-বায়াসড হয়, তখন জংশন ডিপ্লেশন লেয়ার প্রায় কোনও চার্জ সঞ্চয় করে না।বিপরীতে, পিএন জংশন সিলিকন ডায়োড হল বাইপোলার ডায়োড এবং স্টোর চার্জ যা বিপরীত পক্ষপাতের সময় অপসারণ করা আবশ্যক।এর ফলে একটি বিপরীত কারেন্ট স্পাইক হয়, তাই ডায়োডের (এবং সংশ্লিষ্ট যেকোন সুইচিং ট্রানজিস্টর এবং বাফারের) পাওয়ার লস বেশি হয়, যখন স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সির সাথে পাওয়ার লস বাড়ে।SiC ডায়োডগুলি তাদের অন্তর্নিহিত ক্যাপাসিটিভ ডিসচার্জের কারণে বিপরীত পক্ষপাতিত্বে বিপরীত কারেন্ট স্পাইক তৈরি করে, কিন্তু তাদের শিখরগুলি এখনও PN জংশন ডায়োডের চেয়ে কম মাত্রার একটি ক্রম, যার অর্থ ডায়োড এবং সংশ্লিষ্ট সুইচিং ট্রানজিস্টর উভয়ের জন্য কম শক্তি খরচ।

4-- SiC ডায়োডের ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ এবং রিভার্স লিকেজ কারেন্ট Si এর সাথে মেলে

SiC ডায়োডের সর্বাধিক ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ আল্ট্রাফাস্ট Si ডায়োডের সাথে তুলনীয় এবং এখনও উন্নতি করছে (উচ্চ কাট-অফ ভোল্টেজ রেটিংয়ে সামান্য পার্থক্য রয়েছে)।একটি Schottky টাইপ ডায়োড হওয়া সত্ত্বেও, রিভার্স লিকেজ কারেন্ট এবং উচ্চ-ভোল্টেজ SiC ডায়োডের ফলে পাওয়ার খরচ বিপরীত পক্ষপাতের ক্ষেত্রে তুলনামূলকভাবে কম, একই ভোল্টেজ এবং বর্তমান স্তরে অতি সূক্ষ্ম Si ডায়োডের মতো।যেহেতু SiC ডায়োডের বিপরীত চার্জ পুনরুদ্ধারের প্রভাব নেই, তাই ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ এবং রিভার্স লিকেজ বর্তমান পরিবর্তনের কারণে SiC ডায়োড এবং অতি সূক্ষ্ম Si ডায়োডের মধ্যে যেকোনও ছোট শক্তির পার্থক্য SiC গতিশীল ক্ষতি হ্রাসের দ্বারা অফসেটের চেয়ে বেশি।

5--SiC ডায়োড রিকভারি কারেন্ট তার অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসরে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, যা বিদ্যুৎ খরচ কমাতে পারে

সিলিকন ডায়োডের পুনরুদ্ধারের বর্তমান এবং পুনরুদ্ধারের সময় তাপমাত্রার সাথে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়, যা সার্কিট অপ্টিমাইজেশানের অসুবিধা বাড়ায়, কিন্তু এই পরিবর্তনটি SiC ডায়োডে বিদ্যমান নেই।কিছু সার্কিটে, যেমন "হার্ড সুইচ" পাওয়ার ফ্যাক্টর কারেকশন স্টেজে, একটি বুস্ট রেকটিফায়ার হিসাবে কাজ করে একটি সিলিকন ডায়োড উচ্চ কারেন্টে ফরওয়ার্ড বায়াস থেকে একটি সাধারণ একক-ফেজ এসি ইনপুটের বিপরীত পক্ষপাতের ক্ষতি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে (সাধারণত প্রায় 400V D বাস ভোল্টেজ)।SiC ডায়োডের বৈশিষ্ট্যগুলি এই জাতীয় অ্যাপ্লিকেশনগুলির দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে এবং হার্ডওয়্যার ডিজাইনারদের জন্য ডিজাইনের বিবেচনাকে সরল করতে পারে।

6--SiC ডায়োডগুলি থার্মাল পালানোর ঝুঁকি ছাড়াই সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হতে পারে

SiC ডায়োডেরও Si ডায়োডগুলির তুলনায় সুবিধা রয়েছে যে তারা সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হতে পারে কারণ তাদের ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপের একটি ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ রয়েছে (IV বক্ররেখার প্রয়োগ-প্রাসঙ্গিক অঞ্চলে), যা সমস্ত বর্তমান অসম প্রবাহকে সংশোধন করতে সহায়তা করে।বিপরীতে, যখন ডিভাইসগুলি সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে, তখন SiP-N ডায়োডের নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ তাপীয় পলাতকের দিকে নিয়ে যেতে পারে, যার ফলে ডিভাইসটিকে বর্তমান সমতা অর্জন করতে বাধ্য করার জন্য উল্লেখযোগ্য ডিরেটিং বা অতিরিক্ত সক্রিয় সার্কিট ব্যবহার করা প্রয়োজন।

7-- SiC ডায়োডের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য (EMI) Si এর চেয়ে ভালো

SiC ডায়োড নরম-সুইচিং বৈশিষ্ট্যের আরেকটি সুবিধা হল যে এটি উল্লেখযোগ্যভাবে EMI কমাতে পারে।যখন সি ডায়োডগুলিকে সুইচিং রেকটিফায়ার হিসাবে ব্যবহার করা হয়, তখন বিপরীত পুনরুদ্ধার স্রোতে সম্ভাব্য দ্রুত স্পাইকগুলি (এবং তাদের বিস্তৃত বর্ণালী) পরিবাহী এবং বিকিরণ নির্গমনের দিকে নিয়ে যেতে পারে।এই নির্গমনগুলি সিস্টেমে হস্তক্ষেপ তৈরি করে (বিভিন্ন কাপলিং পাথের মাধ্যমে) যা সিস্টেমের EMI সীমা অতিক্রম করতে পারে।এই ফ্রিকোয়েন্সিতে, এই জাল কাপলিং এর কারণে ফিল্টারিং জটিল হতে পারে।উপরন্তু, মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি এবং কম হারমোনিক ফ্রিকোয়েন্সি (সাধারণত 1MHz এর নিচে) পরিবর্তন করার জন্য ডিজাইন করা EMI ফিল্টারগুলির সাধারণত তুলনামূলকভাবে উচ্চ অন্তর্নিহিত ক্যাপ্যাসিট্যান্স থাকে, যা উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে তাদের ফিল্টারিং প্রভাবকে হ্রাস করে।এজ রেট সীমিত করতে এবং দোলন দমন করতে দ্রুত পুনরুদ্ধার করা সি ডায়োডে বাফারগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে, যার ফলে অন্যান্য ডিভাইসে চাপ কমানো যায় এবং EMI হ্রাস করা যায়।যাইহোক, বাফার অনেক শক্তি অপচয় করে, যা সিস্টেমের কার্যকারিতা হ্রাস করে।

8--SIC ডায়োডের ফরোয়ার্ড রিকভারি পাওয়ার লস Si এর চেয়ে কম

সি ডায়োডে, ফরোয়ার্ড পুনরুদ্ধারের শক্তি হ্রাসের উত্স প্রায়ই উপেক্ষা করা হয়।অফ স্টেট থেকে অন-স্টেট ট্রানজিশনের সময়, ডায়োড ভোল্টেজ ড্রপ সাময়িকভাবে বৃদ্ধি পায়, যার ফলে ওভারশুট, রিংিং এবং নিম্ন প্রারম্ভিক PN জংশন পরিবাহিতা সম্পর্কিত অতিরিক্ত ক্ষতি হয়।যাইহোক, SiC ডায়োডগুলিতে এই প্রভাব নেই, তাই ফরোয়ার্ড পুনরুদ্ধারের ক্ষতি সম্পর্কে চিন্তা করার দরকার নেই।