肖特基二極管的特點與應用知識詳解

肖特基二極管是一種由貴金屬金，銀，鋁，鉑等）制成的金屬半導體器件，陽極為A，N型半導體為陰極。在兩者的接觸表面上形成的勢壘具有整流特性。由于N型半導體中有大量電子，而貴金屬中僅有少量自由電子，因此電子從高濃度的B擴散到低濃度的A。金屬A，并且沒有從A到B的空穴擴散運動。隨著電子繼續從B擴散到A，B表面的電子濃度逐漸降低，表面中性被破壞，因此形成勢壘，電場方向為B→A。但是在該電場的作用下，A中的電子也將從A移動到B，從而減弱了由擴散運動形成的電場。當建立具有一定寬度的空間電荷區域時，由電場引起的電子的漂移運動和由不同濃度引起的電子的擴散運動達到相對平衡，從而形成肖特基勢壘。

典型的肖特基整流器的內部電路結構基于N型半導體，并且在其上形成有以砷為摻雜劑的N外延層。陽極使用諸如鉬或鋁的材料制成阻擋層。使用二氧化硅(SiO2)消除邊緣區域中的電場并提高管的耐電壓。 N型襯底的導通電阻小，其摻雜濃度比H層高100%。 N +陰極層形成在基板下方，其功能是減小陰極的接觸電阻。通過調節結構參數，在N型襯底和陽極金屬之間形成肖特基勢壘。

綜上所述，肖特基整流管的結構原理與PN結整流管有很大的區別通常將PN結整流管稱作結整流管，而把金屬-半導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，這不僅可節省貴金屬，大幅度降低成本，還改善了參數的一致性。

肖特基二極管是熱載流二極管。肖特基二極管，也稱為肖特基勢壘二極管，是低功耗，超高速半導體器件。肖特基二極管廣泛用于諸如逆變器，開關電源，驅動器等電路中，因為使用了低壓，高頻，大電流整流二極管，保護二極管，續流二極管等，肖特基二極管用作微波通信等電路中的整流二極管和小信號檢測二極管。

說到肖特基的優勢，這絕對很難說，因為它具有許多優勢，就像它具有開關頻率一樣，可以肯定地降低它。這是其他二極管所沒有的優點。但是它的應用范圍也有一定范圍，因為當前條件還不足以使其有更大的應用范圍。另外，肖特基二極管被廣泛使用，并且二極管組件的使用近年來已經接近成熟。

由于SBD是多數載流子導電器件，因此不存在少數載流子壽命和反向恢復問題。 SBD的反向恢復時間僅是肖特基勢壘電容器的充電和放電時間，與PN結二極管的反向恢復時間完全不同。由于SBD的反向恢復電荷很小，因此開關速度非常快，開關損耗也非常小，特別適合于高頻應用。

肖特基二極管具有高開關頻率和降低正向電壓的優點，但是肖特基二極管的反向擊穿電壓相對較低，通常不高于60V，最高僅為100V左右，這限制了肖特基二極管的應用范圍。用于變壓器次級的100V以上的高頻整流二極管，用于開關電源和功率因數校正電路的功率開關設備的續流二極管，用于RCD緩沖電路的600V至1.2kV之間的高速二極管和用于PFC升壓的600V二極管，僅使用快速恢復外延二極管和超快速恢復二極管。當今的肖特基二極管取得了突破性進展。 150V和200V高壓已經在市場上，由新材料制成的超過1kV的肖特基二極管也已經成功開發。

肖特基二極管的最大缺點是其反向偏置電壓低，反向漏電流大。就像由硅和金屬制成的肖特基二極管一樣，它們的反向偏置電壓額定值也只有50V。 反向漏電流值是正溫度特性，隨著溫度的升高很容易迅速增加。在實際設計中，有必要注意熱失控的隱患。為了避免上述問題，實際使用中的肖特基二極管的反向偏置電壓將遠小于其額定值。

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