以下从材料与结构特性、关键参数、应用场景三个维度，对碳化硅二极管、硅基二极管、快恢复二极管和肖特基二极管进行系统对比分析：

一、材料与结构特性对比

1. 碳化硅二极管（SiC SBD）
   

• 材料：碳化硅（SiC）宽禁带半导体（禁带宽度~3.3eV）。

• 结构：采用结势垒肖特基（JBS）或混合PiN肖特基（MPS）结构，优化高压下的漏电控制。

• JBS（结势垒肖特基二极管）：JBS的P+区仅作为耗尽区屏蔽电场，不参与正向导电。

• MPS（混合PiN肖特基二极管）：MPS通过大P+区引入双极导通路径，实现电导调制。

1. 特性：耐高压、高温稳定性强（工作温度>175℃），反向恢复电荷极低（Qrr≈0）。
   

2. 主要应用领域：

1. 硅基二极管

• 材料：传统硅（Si），禁带宽度1.1eV。

• 结构：包括PiN结构（高压应用）和理想二极管（如MCR®结构，MOS控制整流）。

• 特性：成本低，技术成熟，但高温性能受限（结温通常<150℃）。
  

2. 
   

3. 快恢复二极管（FRD）

• 材料：硅基材料。

• 结构：通过优化掺杂减少少子寿命，缩短反向恢复时间（trr）。

• 特性：恢复时间短（35–100ns），耐压中等（400–1200V），适合高频整流。

4. 
   

5. 肖特基二极管（SBD）

• 材料：硅或碳化硅，金属-半导体结。

• 结构：无PN结，利用金属与半导体接触形成单向导电。

• 特性：超低正向压降（0.3–0.6V），反向恢复时间极短（接近0ns），但耐压一般<200V。
  

二、关键参数对比

三、应用场景分析

1. 碳化硅二极管

• 高压/高温场景：

光伏逆变器（1500V/2000V系统），耐压5000V型号可降低开关损耗30%。 

电动汽车800V平台（OBC、DC-DC转换器），提升充电效率并减重。

高压直流输电（HVDC）和智能电网，替代硅基方案降低损耗。

1. 硅基二极管

• 低成本/中低频场景：

工控电源和家电（如空调、洗衣机）的整流电路。

储能防反接保护（MCR®理想二极管耐温150℃）。

1. 快恢复二极管

• 高频/中压场景：

开关电源次级整流（如用于300–1000W AC/DC电源）。

工业变频器和UPS续流保护，35ns恢复时间减少EMI噪声。

PFC电路（400–600V耐压适配220V电网）。

1. 肖特基二极管

• 低压/超高速场景：

消费电子：USB PD快充（整流）、锂电池防反接。

通信设备：5G信号检波。

车载低压系统：传感器供电。

四、选型建议总结

• 追求高频高效：1）低压（<200V）选 肖特基二极管（VF低至0.3V，trr≈0ns）；2）中高压（>600V）选 碳化硅二极管（Qrr≈0，耐温175℃）。

• 成本敏感/中压场景：选 快恢复二极管。

• 极端高温环境：优先 SiC基器件（硅基器件150℃已达极限）。

• 电池供电设备：必选 肖特基二极管（低压降延长续航）。

未来趋势：SiC二极管成本逐步下降，在新能源汽车、光伏领域加速替代硅基器件；高压肖特基（如650V车规型号）通过MPS结构突破耐压限制，成为新兴增长点。