一文详解肖特基二极管作用及原理-知识篇

发布时间：2021-04-22

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原标题：肖特基二极管作用
肖特基二极管是由发明人肖特基博士命名的，SBD是肖特基势垒二极管(SchotkyBarrierDiode，缩写成SBD)的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体的接触形成PN结的原理制作的，而是利用金属与半导体的接触形成的金属半导体的结的原理制作的。因此，SBD也称为金属半导体(接触)二极管或表面势垒二极管，是热载流子二极管。

肖特基二极管作用
肖特基二极管主要作用体现于在于它是一种低功耗、超高速半导体设备。最显着的特征是反向恢复时间极短(可小于数纳秒)，正向导通压降仅为0.4V左右。它主要用于高频、低压、大电流整流二极管、二极管、保护二极管，也用于微波通信等电路中的整流二极管、小信号检测二极管。常用于通信电源、变频器等。

典型的应用是在双极晶体管对BJT的开关电路中，通过在BJT上连接Shockley的二极管钳位，晶体管在导通状态下接近截止状态，提高晶体管的开关速度。这种方法是用于74LS、74ALS、74AS等典型的数字化智能电路的技术。

肖特基二极管的最大特征是正压下降VF流稍小。同样的电的情况下，正压下降相当小。此外，恢复时间短。耐压低，漏电流大也有缺点。选择时要全面考虑。

肖特基二极管原理
肖特基二极管是以贵金属(金、银、铝、铂等)a为正极，以n型半导体b为负极，利用两者接触面形成的障碍具有整流特性的金属半导体器件。由于n型半导体中有大量的电子，贵金属中只有极少量的自由电子，电子从高浓度的b扩散到低浓度的a。显然，金属a没有空洞，也没有空洞从a向b的扩散运动。随着电子从b扩散到a，b表面的电子浓度逐渐下降，表面的电中性被破坏，形成了势头，其电场方向为b→a。但是，在该电场的作用下，a中的电子也产生了从a→b的漂移运动，减弱了扩散运动形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后，电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡，便形成了肖特基势垒。

典型的肖特基整流管的内部电路结构是以n型半导体为基础，在上面形成以砷为配合剂的n-外延层。阳极用钼和铝等材料制作挡板。用二氧化硅(SiO2)去除边缘区域的电场，提高管道的耐压值。n型基片具有较小的通态电阻，其混合浓度比h层高100%倍。在基片下面形成N+阴极层，其作用是减少阴极的接触电阻。通过调整结构参数，n型基片和阳极金属之间形成肖特基势，如下图所示。
肖特基二极管作用

当在肖特基势垒两端加上正向偏压（阳极金属接电源正极，N型基片接电源负极）时，肖特基势垒层变窄，其内阻变小；反之，若在肖特基势垒两端加上反向偏压时，肖特基势垒层则变宽，其内阻变大。

综上所述，肖特基整流管的结构原理与PN结流管大不相同。通常，PN结流管被称为结流管，而金属半导管被称为肖特基整流管。采用硅平面技术制造的铝硅肖特基二极管也诞生了。这不仅可以节约贵金属，大幅度降低成本，还可以改善参数的一致性。

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