肖特基二極管的性能和基本工作原理

    G3商訊：肖特基二極管(SBD)是肖特基勢壘二極管(SchottkyBarrierDiode，縮寫成SBD)的簡稱，是以其發(fā)明人肖特基博士(Schottky)命名的半導(dǎo)體器件。肖特基二極管是低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件，它不是利用P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)原理制作的，而是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成的金屬-半導(dǎo)體結(jié)原理制作的。因此，SBD也稱為金屬-半導(dǎo)體(接觸)二極管或表面勢壘二極管，它是一種熱載流子二極管。

    據(jù)G3綜合報道：肖特基二極管的反向恢復(fù)時間極短(可以小到幾納秒)，正向?qū)�通壓降僅0.4V左右，而整流電流卻可達到幾千毫安。這些優(yōu)良特性是快恢復(fù)二極管所無法比擬的。中、小功率肖特基整流二極管大多采用封裝形式。

    肖特基二極管是貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)A為正極，以N型半導(dǎo)體B為負極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬-半導(dǎo)體器件。因為N型半導(dǎo)體中存在著大量的電子，貴金屬中僅有極少量的自由電子，所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴散。顯然，金屬A中沒有空穴，也就不存在空穴自A向B的擴散運動。隨著電子不斷從B擴散到A，B表面電子濃度逐漸降低，表面電中性被破壞，于是就形成勢壘，其電場方向為B→A。但在該電場作用之下，A中的電子也會產(chǎn)生從A→B的漂移運動，從而消弱了由于擴散運動而形成的電場。當(dāng)建立起一定寬度的空間電荷區(qū)后，電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子擴散運動達到相對的平衡，便形成了肖特基勢壘。

    典型的肖特基整流管的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)是以N型半導(dǎo)體為基片，在上面形成用砷作摻雜劑的N-外延層。陽極使用鉬或鋁等材料制成阻檔層。用二氧化硅(SiO2)來消除邊緣區(qū)域的電場，提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態(tài)電阻，其摻雜濃度較H-層要高100%倍。在基片下邊形成N+陰極層，其作用是減小陰極的接觸電阻。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，N型基片和陽極金屬之間便形成肖特基勢壘。當(dāng)在肖特基勢壘兩端加上正向偏壓(陽極金屬接電源正極，N型基片接電源負極)時，肖特基勢壘層變窄，其內(nèi)阻變小;反之，若在肖特基勢壘兩端加上反向偏壓時，肖特基勢壘層則變寬，其內(nèi)阻變大。

    綜上所述，肖特基整流管的基本結(jié)構(gòu)原理與PN結(jié)整流管有很大的區(qū)別通常將PN結(jié)整流管稱作結(jié)整流管，而把金屬-半導(dǎo)管整流管叫作肖特基整流管，采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世，這不僅可節(jié)省貴金屬，大幅度降低成本，還改善了參數(shù)的一致性。

    肖特基二極管的功能著重體現(xiàn)是在雙極型晶體管BJT的開關(guān)電路里面，通過在BJT上連接Shockley二極管來箝位，使得晶體管在導(dǎo)通狀態(tài)時其實處于很接近截止?fàn)顟B(tài)，從而提高晶體管的開關(guān)速度。這種方法是74LS，74ALS，74AS等典型數(shù)字IC的TTL內(nèi)部電路中使用的技術(shù)。

    肖特基(Schottky)二極管的最大特點是正向壓降VF比較小。在同樣電流的情況下，它的正向壓降要小許多。另外它的恢復(fù)時間短。它也有一些缺點：耐壓比較低，漏電流稍大些。選用時要全面考慮。東莞市光尚電子有限公司是一家專業(yè)經(jīng)營電子元器件產(chǎn)品企業(yè)，代理和銷售品牌有:HONSTAR二三極管(耐壓相對較高、無漏電)、YAGEO貼片電容電阻、AVX鉭電容、KEMET鉭電容、REASUNOS MOS管等。經(jīng)營品種有：鉭電容、貼片電容、貼片電阻、二極管、三極管等，歡迎廣大新老客戶前來詢價采購。