
【电】 diffused-junction rectifier
diffuse; pervasion; proliferate; spread
【计】 scattering
【化】 scatter
【医】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation
receive; accept
【电】 connecting
face; surface; cover; directly; range; scale; side
【医】 face; facies; facio-; prosopo-; surface
commutator; rectifier
【化】 commutator; current rectifier; rectifier
【医】 commutator; rectifier
扩散接面整流器(Diffused Junction Rectifier)是一种基于半导体扩散工艺制造的整流器件,其核心结构由P型和N型半导体材料通过高温扩散工艺形成的PN结构成。该器件利用载流子在耗尽层内的扩散与漂移特性实现单向导电功能,典型应用包括电源转换、信号调制和电路保护等领域。
从结构上看,扩散接面整流器的制造涉及以下关键工艺:在硅基片表面通过气相沉积或离子注入方式掺入受主杂质(如硼)形成P区,再通过扩散炉高温处理使杂质梯度分布,最终形成具有缓变掺杂浓度的接面区域。这种工艺形成的接面比合金法整流器具有更精确的掺杂控制,反向击穿电压可达数千伏($V_{BR}=frac{varepsilon_s E_c}{2qN_D}$),其中$varepsilon_s$为介电常数,$E_c$为临界电场,$N_D$为掺杂浓度。
根据国际电气电子工程师协会(IEEE)标准JESD77-B对半导体器件的分类,扩散接面整流器属于双极型功率器件范畴,其正向导通特性满足肖克利方程($I=I_s(e^{qV/nkT}-1)$),具有低正向压降(典型值0.7-1.2V)和高开关速度的特点。美国能源部2019年发布的《电力电子器件技术路线图》指出,此类器件在高温工作稳定性方面优于肖特基二极管。
在应用层面,该器件常见于工业变频器、光伏逆变器等场景。其扩散工艺带来的深结结构可承受更高浪涌电流,如国际电工委员会(IEC)标准60747-5中规定的200A/cm²瞬时电流密度。日本电子信息技术产业协会(JEITA)2023年行业报告显示,采用新型磷扩散技术的整流器已实现150℃环境温度下的稳定运行。
“扩散接面整流器”是一种半导体器件,主要用于将交流电(AC)转换为直流电(DC)。其核心原理基于扩散工艺形成的PN结,通过控制电流的单向导通性实现整流功能。以下是详细解释:
基本结构
扩散接面整流器的核心是PN结,即通过高温扩散工艺在半导体材料(如硅)中掺入不同杂质,形成P型(正电荷载流子)和N型(负电荷载流子)区域。两区域的接合面称为“扩散接面”。
工作原理
特点与应用
质量控制与衰减
制造过程中需严格控制杂质浓度和扩散深度,以确保性能稳定。长期使用可能因温度或过载导致性能衰减。
扩散接面整流器是半导体技术中的关键元件,通过扩散工艺形成PN结,利用其单向导电性实现高效整流。
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