肖特二极管的工作原理是什么分析

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肖特基二极管和快恢复二极管

肖特基二极管和快恢复二极管

肖特基二极管和快恢复二极管肖特基二极管和快恢复二极管是两种常见的二极管类型,在电子电路中具有重要的作用。

本文将分别介绍肖特基二极管和快恢复二极管的工作原理、特点以及应用领域。

一、肖特基二极管肖特基二极管是一种特殊的二极管,由美国物理学家沃尔特·H·肖特基(Walter H. Schottky)于20世纪20年代发明。

它具有较低的正向压降和快速的开关速度,适用于高频电路和功率电子器件。

1. 工作原理肖特基二极管采用金属与半导体P型或N型材料之间的接触,形成肖特基结。

与普通二极管相比,肖特基二极管的金属与半导体接触处形成了一个势垒,能够有效地阻止电流的反向流动。

当正向电压施加在肖特基二极管上时,电子从半导体进入金属,形成电子空穴对,从而形成电流。

2. 特点肖特基二极管具有以下特点:(1)低正向压降:肖特基二极管的正向压降较低,通常为0.2~0.4V,比普通二极管更低。

这使得肖特基二极管在低电压条件下能够提供较高的效率。

(2)快速开关速度:由于肖特基二极管内部结构的特殊性,它具有较快的开关速度,适用于高频电路和快速开关电路。

(3)低反向漏电流:肖特基二极管的反向漏电流非常小,通常为几个纳安级别,这使得它在一些要求较低的应用中具有优势。

3. 应用领域肖特基二极管在电子电路中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:(1)开关电路:由于肖特基二极管具有快速的开关速度和较低的正向压降,因此在开关电路中得到了广泛应用。

(2)高频电路:肖特基二极管的快速开关速度使其非常适合用于高频电路中,如无线通信设备、雷达、高频放大器等。

(3)电源管理:由于肖特基二极管的低正向压降和快速开关速度,它在电源管理中能够提供高效率的能量转换。

二、快恢复二极管快恢复二极管是一种特殊的二极管,主要用于高频电路和开关电源等领域。

它具有快速恢复时间和低反向恢复电流等特点。

1. 工作原理快恢复二极管的工作原理与普通二极管类似,但它在结构上进行了优化设计,以提高其开关速度和恢复时间。

肖特基二极管漏电流

肖特基二极管漏电流

肖特基二极管漏电流肖特基二极管是一种常用的电子器件,其特点是具有较低的漏电流。

本文将从肖特基二极管的基本原理、工作模式、漏电流的影响因素以及漏电流的应用等方面进行介绍和分析。

一、肖特基二极管的基本原理肖特基二极管是由PN结和金属接触形成的,其工作原理与普通二极管有所不同。

在正向偏置下,PN结处形成一个正向电场,当电子通过PN结时,会受到电场的阻碍,从而减小电子的流动速度,这就是肖特基二极管的正向特性。

而在反向偏置下,金属和P型半导体之间形成的肖特势垒会阻碍电子的流动,因此肖特基二极管的反向漏电流较小。

二、肖特基二极管的工作模式肖特基二极管有两种工作模式,即正向导通和反向截止。

在正向导通模式下,当正向电压大于肖特势垒的阈值电压时,肖特基二极管开始导通,电流可以顺利通过。

而在反向截止模式下,当反向电压大于肖特势垒的阈值电压时,肖特基二极管处于截止状态,基本不会有电流流过。

三、漏电流的影响因素肖特基二极管的漏电流受到多个因素的影响。

首先,肖特基二极管的材料特性会对漏电流产生影响。

材料的选择、制备工艺以及材料的纯度等都会对漏电流产生一定的影响。

其次,温度也是影响漏电流的重要因素。

一般情况下,温度越高,漏电流越大。

此外,器件的尺寸和结构设计也会对漏电流产生一定的影响。

四、漏电流的应用肖特基二极管的漏电流特性使其在电子器件中得到广泛应用。

由于肖特基二极管具有低漏电流和快速开关速度的特点,常被用于高频电路和低功耗电路中。

此外,肖特基二极管还广泛应用于开关电源、逆变器、电压调节器等电子设备中。

肖特基二极管的漏电流是其重要的特性之一。

通过了解肖特基二极管的基本原理和工作模式,我们可以更好地理解漏电流的产生机制。

同时,了解漏电流的影响因素和应用,可以帮助我们在实际应用中更好地选择和设计肖特基二极管,以满足不同的电子器件需求。

肖特基二极管 抑制串扰

肖特基二极管 抑制串扰

肖特基二极管抑制串扰肖特基二极管是一种特殊的二极管,被广泛应用于电子电路中,其主要功能是抑制串扰。

本文将详细介绍肖特基二极管的原理、特点以及在抑制串扰方面的应用。

一、肖特基二极管的原理和特点肖特基二极管是一种具有金属-半导体接触的二极管,其结构与普通的二极管有所不同。

它由P型半导体和金属材料构成,而普通二极管则由P型或N型半导体构成。

肖特基二极管的金属材料通常是铝或铬,而P型半导体是硅或镓。

肖特基二极管的特点主要体现在以下几个方面:1. 正向电压降低:与普通二极管相比,肖特基二极管在正向电压下的压降较小,约为0.2-0.4V。

这使得肖特基二极管能够在更低的电压下工作,从而降低功耗和发热。

2. 反向漏电流小:肖特基二极管在反向电压下的漏电流非常小,通常在几微安到几十微安之间。

这使得肖特基二极管具有更好的反向封锁能力,能够更好地抑制串扰。

3. 快速开关速度:由于肖特基二极管结构的特殊性,其开关速度较快。

这使得肖特基二极管在高频应用中能够更好地抑制串扰。

二、肖特基二极管在抑制串扰中的应用由于肖特基二极管具有低压降和快速开关速度的特点,因此在抑制串扰方面有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景:1. 信号隔离:在电子电路中,不同信号之间可能存在相互干扰的问题,导致信号质量下降。

通过使用肖特基二极管进行信号隔离,可以有效地抑制串扰,提高信号质量。

2. 电源滤波:电源中的纹波噪声会对电路产生干扰,影响正常工作。

通过在电源输入端使用肖特基二极管进行滤波,可以将纹波噪声滤除,减少对电路的干扰。

3. 高频电路中的串扰抑制:在高频电路中,由于信号频率较高,容易产生串扰。

通过在信号线路中引入肖特基二极管,可以快速地将串扰信号抑制,保持信号的准确传输。

4. 高速数字电路中的串扰抑制:在高速数字电路中,由于信号上升和下降时间较短,容易产生串扰。

通过在信号线路中引入肖特基二极管,可以快速地将串扰信号抑制,保持信号的准确传输。

肖特基二极管的作用

肖特基二极管的作用

肖特基二极管的作用肖特基二极管是一种半导体器件,它的作用主要在于整流和检波。

下面我们将详细介绍肖特基二极管的工作原理和应用。

一、肖特基二极管的物理原理肖特基二极管是基于金属-半导体接触原理制成的,它利用金属与半导体材料之间的势垒来阻挡电流的流动。

当加正向电压时,即金属极性与半导体极性相同,肖特基势垒会降低,电流可以自由流动;而当加反向电压时,即金属极性与半导体极性相反,肖特基势垒会升高,电流难以流动。

这种正反向的电流特性使得肖特基二极管具有整流和检波的功能。

二、肖特基二极管的整流作用肖特基二极管的整流作用主要利用了它的单向导电性。

在电路中,当加正向电压时,即金属极性与半导体极性相同,肖特基二极管导通,相当于一个低电阻的通路,允许电流自由流动;而当加反向电压时,即金属极性与半导体极性相反,肖特基二极管截止,相当于一个高电阻的阻断,阻止电流流动。

通过这种正反向的交替作用,肖特基二极管可以将交流电转换为直流电,实现整流的功能。

三、肖特基二极管的检波作用肖特基二极管的检波作用主要是利用了它的结电容特性。

当加正向电压时,即金属极性与半导体极性相同,肖特基二极管导通,此时结电容会随时间的推移而充电;而当加反向电压时,即金属极性与半导体极性相反,肖特基二极管截止,此时结电容会随时间的推移而放电。

通过这种充放电的过程,肖特基二极管可以将高频信号转换为低频信号,实现检波的功能。

四、肖特基二极管的应用肖特基二极管由于其优良的整流和检波性能,被广泛应用于各种电子设备中。

1.电源整流:在电源电路中,肖特基二极管通常被用来整流交流电,将交流电转换为直流电,以满足各种电子设备的电源需求。

2.信号整流:在数字电路、放大器等信号处理电路中,肖特基二极管通常被用来整流输入信号,以获取纯净的直流信号。

3.检波器:在通信设备中,肖特基二极管通常被用来对微波信号进行检波处理,将高频信号转换为低频信号,以便后续电路进行处理和分析。

4.变容二极管:肖特基二极管的结电容特性也使其在频率调谐等应用场景中具有变容二极管的效应,被广泛应用于各类电子设备中。

肖特基势垒二极管的工作原理

肖特基势垒二极管的工作原理

肖特基势垒二极管的工作原理肖特基势垒二极管,这名字听起来是不是有点高深?它在电子世界里可是个小明星,功能强大得很。

想象一下,一个小小的二极管就像是电子的门卫,负责守护电子的进出。

它的工作原理简单说就是利用金属和半导体之间的界面形成一个势垒。

你看,金属和半导体的结合就像是不同背景的小伙伴聚在一起,碰撞出不一样的火花。

肖特基势垒二极管的特性,就是这个“门”开的很快,门卫工作高效,没那么多繁文缛节。

肖特基二极管的独特之处在于它的“门”很薄,不像普通二极管那样需要克服更高的“门槛”。

这就好比你去参加派对,遇到一个超好说话的保安,放你进门的速度贼快,简直就是“闪电侠”。

这意味着它可以在非常短的时间内导通,极大地提高了电子设备的响应速度。

想想吧,咱们用的手机、电脑,里面的电子组件可都指望着它快速传递信息呢。

肖特基势垒二极管的反向电流非常小,几乎可以忽略不计。

就像你喝水的时候,想要只喝一口而不溅出水来,这种控制能力可不是每个人都能做到的。

因为它的反向电流小,咱们用在电源的整流上时,就能有效降低能量损耗,提升效率。

这不就意味着你用电更省,设备更耐用吗?简直是太贴心了,感觉就像有个细心的朋友时刻为你考虑。

说到应用,肖特基势垒二极管可真是多才多艺。

在太阳能发电、无线通信、甚至高频电路中都能看到它的身影。

想想那些阳光明媚的日子,太阳能电池板通过肖特基二极管将光能转化为电能,给你提供源源不断的能量。

这就像是大自然在给你送电,真是妙不可言。

同时,在高速开关电路里,肖特基二极管的快速反应能力又让它成为不可或缺的角色,简直就是电子世界的“闪光灯”。

使用这种二极管也有一些小注意事项。

它们一般耐压较低,虽然效率高,但在高压环境下可能就会吃不消。

这就像你在超市看到的那些特价商品,虽然便宜,但用的时候可得小心,不然可能会出问题。

肖特基二极管的温度敏感性也比较强,高温环境下容易失效。

所以在设计电路的时候,得考虑周到,确保它在适合的温度下工作。

肖特基二极管原理及作用

肖特基二极管原理及作用

肖特基二极管原理及作用一、肖特基二极管的原理1.肖特基结的形成肖特基二极管的肖特基结是由金属与N型半导体直接接触形成的。

当金属与N型半导体接触时,金属中的自由电子会扩散到N型半导体中,形成一个电子云区域。

云区域内的电子与N型半导体中的电子进行复合,形成静电势垒。

这种结构不同于普通二极管中由P型半导体和N型半导体结合形成的肖特基结。

2.肖特基结的特性肖特基结的最大特点是具有快速恢复的特性。

普通二极管在正向工作时需要一定的时间才能从导通状态恢复到截止状态,而肖特基二极管在反向击穿截止后可以非常快速的恢复到被反偏截止状态。

这是由于肖特基结中金属与半导体的接触,使得电子从金属向半导体中迅速传输形成的。

3.肖特基二极管的电流特性与普通二极管相比,肖特基二极管的正向电流较大,而反向电流较小。

这是由于肖特基二极管的肖特基结中的电子云区域能够有效降低正向导通和反向击穿时的电流,从而提高了正向电流和反向电流的工作范围。

二、肖特基二极管的作用1.电源保护2.稳压和恒流源肖特基二极管的电流特性使其可以用于稳压和恒流源电路的设计。

在稳压电路中,肖特基二极管可以配合稳压二极管使用,提供更加精确的输出电压。

在恒流源电路中,通过利用肖特基二极管的电流特性,可以设计出稳定的恒流源。

这些应用都有助于提高电路的稳定性和可靠性。

3.混频器由于肖特基二极管的快速开关特性和较低的正向电压,可以用于射频(Radio Frequency,RF)混频器的设计。

混频器是一种常用于无线通信中的电路,用于将两个不同频率的信号进行混合,产生新的频率信号。

肖特基二极管可以在高频信号的开关过程中提供较小的非线性失真和较低的功耗,从而提高混频器的性能。

进一步推广,肖特基二极管在太阳能电池、红外线传感器等领域也有着重要应用,通过合理地利用肖特基二极管的特性,可以提高电路性能、降低功耗、增强功能等。

肖特基二极管速度

肖特基二极管速度

肖特基二极管速度肖特基二极管是一种特殊的二极管,具有快速的开关速度和低的反向恢复时间。

它的特殊结构和材料选择使其在高频电路和功率电子设备中得到广泛应用。

本文将从肖特基二极管的原理、特点、应用以及未来发展等方面进行介绍。

一、肖特基二极管的原理肖特基二极管是由半导体材料构成的,其结构类似于标准的PN结二极管,但是在P区和N区之间添加了一个金属层,形成了肖特基结。

这个肖特基结具有与标准PN结不同的特性,导致肖特基二极管具有更快的开关速度和更低的反向恢复时间。

肖特基二极管的工作原理是基于金属与半导体之间的肖特基势垒。

在正向偏置的情况下,电子从N区向P区扩散,空穴从P区向N区扩散,形成电流流动。

而在反向偏置的情况下,金属与N区之间的肖特基势垒会阻碍电子的扩散,从而减小了反向电流的大小。

二、肖特基二极管的特点1. 快速开关速度:由于肖特基二极管在正向偏置下具有较低的势垒高度,电子和空穴的注入和抽取速度更快,因此具有更快的开关速度。

这使得肖特基二极管在高频电路中能够更快地响应信号变化。

2. 低反向恢复时间:肖特基二极管在反向偏置下具有较低的反向电流,这是由于金属与半导体之间的肖特基势垒的形成。

这使得肖特基二极管的反向恢复时间更短,能够更快地从导通状态转换到截止状态。

3. 低功耗:肖特基二极管由于具有较低的反向电流和较快的开关速度,因此在工作过程中能够减少能量的损耗,从而实现低功耗的特点。

4. 高温稳定性:肖特基二极管的结构和材料选择使其具有较好的高温稳定性。

它能够在高温环境下保持较高的性能和可靠性,适用于高温工况下的应用。

三、肖特基二极管的应用1. 高频电路:肖特基二极管由于具有快速的开关速度和低的反向恢复时间,因此在高频电路中被广泛应用。

它可以作为高频信号的整流器、检波器和快速开关等元件,使得高频电路能够更好地工作。

2. 功率电子设备:肖特基二极管由于低功耗和高温稳定性的特点,适用于功率电子设备。

它可以作为电源开关、逆变器和变频器等元件,实现高效能的电能转换。

肖特基二极管的工作原理和特点

肖特基二极管的工作原理和特点

肖特基二极管的工作原理和特点肖特基二极管的工作原理是基于金属与半导体之间的肖特基势垒形成。

当P型半导体与金属结合时,由于P型半导体中少子的轨道电子会被金属电极吸引,形成一个额外的电子层,这个电子层称为肖特基层。

肖特基层的存在导致肖特基二极管的结电容较小,这是与普通PN结二极管明显不同的一个特点。

当正向偏置肖特基二极管时,P型半导体中的空穴与N型半导体中的自由电子结合,形成一个正向电流流动的通道。

此时,由于肖特基层的存在,其内部电场较小,使得肖特基二极管的开启电压较低。

此外,肖特基层的存在还使得肖特基二极管具有更高的正向电导,因此具有快速开关速度和较低的正向电压降。

相反,当反向偏置肖特基二极管时,由于金属电极对于反向电场的屏蔽作用,使得肖特基二极管的截止电压较高。

这样的特性对于一些低功耗电路和抑制反向电流的应用非常有利。

除了上述的工作原理之外,肖特基二极管还有以下几个特点:1.高速开关特性:由于肖特基层的存在,肖特基二极管的开启速度非常快,可以实现高速开关。

2.低电压降:肖特基二极管的正向电压降较低,这使得它能够在低电压应用中发挥作用。

3.低反向电流:肖特基二极管的反向电流非常小,可以抑制反向电流的流动。

4.抑制热失真:肖特基二极管具有良好的线性特性和较低的温度依赖性,可以在高温环境中抑制热失真的发生。

5.高频特性优越:由于肖特基层的存在,肖特基二极管的结电容较小,具有良好的高频特性。

肖特基二极管在电子设备中具有广泛的应用。

由于其快速开关特性和低功耗特点,常被用于高频功率放大器、射频收发器、无线通信设备和计算机外设等领域。

此外,由于其良好的温度稳定性,肖特基二极管还可以在高温环境中工作,因此广泛应用于汽车电子、航天航空等特殊环境中。

综上所述,肖特基二极管是一种具有独特结构和特性的二极管,它利用肖特基势垒形成的肖特基层来实现快速开关、低电压降和低反向电流等特点。

肖特基二极管具有广泛的应用领域,是电子设备中不可或缺的一部分。

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肖特二极管的工作原理是什么SBD是肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode,缩写成SBD)的简称。

SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。

因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。

肖特基二极管是近年来问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。

其反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千毫安。

这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。

中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。

肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。

因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。

显然,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动。

随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度逐渐降低,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为B→A。

但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。

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。

典型的肖特基二极管基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片,在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。

阳极使用钼或铝等材料制成阻档层。

用二氧化硅(SiO2)来消除边缘区域的电场,提高管子的耐压值。

N型基片具有很小的通态电阻,其掺杂浓度较H-层要高100%倍。

在基片下边形成N+阴极层,其作用是减小阴极的接触电阻。

通过调整结构参数,N型基片和阳极金属之间便形成肖特基势垒,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结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管,而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管,近年来,采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世,这不仅可节省贵金属,大幅度降低成本,还改善了参数的一致性。

肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。

因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,肖特基二极管图解所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。

显然,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动。

随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度表面逐渐降轻工业部,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为B→A。

但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。

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型半导体为基片,在上面形成用砷作掺杂剂的N -外延层。

阳极使用钼或铝等材料制成阻档层。

用二氧化硅(SiO2)来消除边缘区域的电场,提高管子的耐压值。

N型基片具有很小的通态电阻,其掺杂浓度较H-层要高100%倍。

在基片下边形成N+阴极层,其作用是减小阴极的接触电阻。

通过调整结构参数,N型基片和阳极金属之间便形成肖特基势垒,如图所示。

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结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管,而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管,近年来,采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世,这不仅可节省贵金属,大幅度降低成本,还改善了参数的一致性。

肖特基二极管 - 结构新型高压二极管新型高压SBD的结构和材料与传统SBD是有区别的。

传统SBD是通过金属与半导体接触而构成。

金属材料可选用铝、金、钼、镍和钛等,半导体通常为硅(Si)或砷化镓(GaAs)。

由于电子比空穴迁移率大,为获得良好的频率特性,故选用N型半导体材料作为基片。

为了减小SBD的结电容,提高反向击穿电压,同时又不使串联电阻过大,通常是在N+衬底上外延一高阻N-薄层。

CP是管壳并联电容,LS是引线电感,RS是包括半导体体电阻和引线电阻在内的串联电阻,Cj和Rj分别为结电容和结电阻(均为偏流、偏压的函数)。

金属导体内部有大量的导电电子。

当金属与半导体接触(二者距离只有原子大小的数量级)时,金属的费米能级低于半导体的费米能级。

在金属内部和半导体导带相对应的分能级上,电子密度小于半导体导带的电子密度。

因此,在二者接触后,电子会从半导体向金属扩散,从而使金属带上负电荷,半导体带正电荷。

由于金属是理想的导体,负电荷只分布在表面为原子大小的一个薄层之内。

而对于N型半导体来说,失去电子的施主杂质原子成为正离子,则分布在较大的厚度之中。

电子从半导体向金属扩散运动的结果,形成空间电荷区、自建电场和势垒,并且耗尽层只在N型半导体一边(势垒区全部落在半导体一侧)。

势垒区中自建电场方向由N型区指向金属,随热电子发射自建场增加,与扩散电流方向相反的漂移电流增大,最终达到动态平衡,在金属与半导体之间形成一个接触势垒,这就是肖特基势垒。

在外加电压为零时,电子的扩散电流与反向的漂移电流相等,达到动态平衡。

在加正向偏压(即金属加正电压,半导体加负电压)时,自建场削弱,半导体一侧势垒降低,于是形成从金属到半导体的正向电流。

当加反向偏压时,自建场增强,势垒高度增加,形成由半导体到金属的较小反向电流。

因此,SBD与PN结二极管一样,是一种具有单向导电性的非线性器件。

肖特基二极管 - 结构原理肖特基二极管肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的多属-半导体器件。

因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。

显然,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动。

随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度表面逐渐降轻工业部,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为B→A。

但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。

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如图1所示。

它是以N型半导体为基片,在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。

阳极(阻档层)金属材料是钼。

二氧化硅(SiO2)用来消除边缘区域的电场,提高管子的耐压值。

N型基片具有很小的通态电阻,其掺杂浓度较H-层要高1 00%倍。

在基片下边形成N+阴极层,其作用是减小阴极的接触电阻。

通过调整结构参数,可在基片与阳极金属之间形成合适的肖特基势垒,当加上正偏压E时,金属A和N型基片B分别接电源的正、负极,此时势垒宽度Wo变窄。

加负偏压-E时,势垒宽度就增加。

综上所述,肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管,而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管,近年来,采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世,这不仅可节省贵金属,大幅度降低成本,还改善了参数的一致性。

肖特基整流管仅用一种载流子(电子)输送电荷,在势垒外侧无过剩少数载流子的积累,因此,不存在电荷储存问题(Qrr→0),使开关特性获得时显改善。

其反向恢复时间已能缩短到10ns以内。

但它的反向耐压值较低,一般不超过去时100V。

因此适宜在低压、大电流情况下工作。

利用其低压降这特点,能提高低压、大电流整流(或续流)电路的效率。

肖特基二极管 - 封装肖特基二极管肖特基二极管分为有引线和表面安装(贴片式)两种封装形式。

采用有引线式封装的肖特基二极管通常作为高频大电流整流二极管、续流二极管或保护二极管使用。

它有单管式和对管(双二极管)式两种封装形式。

肖特基对管又有共阴(两管的负极相连)、共阳(两管的正极相连)和串联(一只二极管的正极接另一只二极管的负极)三种管脚引出方式。

采用表面封装的肖特基二极管有单管型、双管型和三管型等多种封装形式,有A~19种管脚引出方式。

肖特基二极管 - 作用肖特基二极管肖特基(Schottky)二极管,又称肖特基势垒二极管(简称 SBD),它属一种低功耗、超高速半导体器件。

最显著的特点为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右。

其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管,也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。

在通信电源、变频器等中比较常见。

一个典型的应用,是在双极型晶体管 BJT 的开关电路里面,通过在 BJT 上连接 Shockley 二极管来箝位,使得晶体管在导通状态时其实处于很接近截止状态,从而提高晶体管的开关速度。

这种方法是 74LS,74ALS,74AS 等典型数字 IC 的 TTL内部电路中使用的技术。

肖特基(Schottky)二极管的最大特点是正向压降 VF 比较小。

在同样电流的情况下,它的正向压降要小许多。

另外它的恢复时间短。

它也有一些缺点:耐压比较低,漏电流稍大些。

选用时要全面考虑。

肖特基二极管 - 优点肖特基二极管SBD具有开关频率高和正向压降低等优点,但其反向击穿电压比较低,大多不高于60V,最高仅约100V,以致于限制了其应用范围。

像在开关电源(SMPS)和功率因数校正(PFC)电路中功率开关器件的续流二极管、变压器次级用100V以上的高频整流二极管、RCD缓冲器电路中用600V~1.2kV的高速二极管以及PFC升压用600V二极管等,只有使用快速恢复外延二极管(FRED)和超快速恢复二极管(UFRD)。

UFRD的反向恢复时间Trr也在20ns以上,根本不能满足像空间站等领域用1MHz~3MHz的SMPS需要。

即使是硬开关为100kHz的SMPS,由于UFRD的导通损耗和开关损耗均较大,壳温很高,需用较大的散热器,从而使SMPS体积和重量增加,不符合小型化和轻薄化的发展趋势。

因此,发展100V以上的高压SBD,一直是人们研究的课题和关注的热点。

近几年,SBD已取得了突破性的进展,150V和200V的高压SBD已经上市,使用新型材料制作的超过1kV的SBD也研制成功,从而为其应用注入了新的生机与活力。

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