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肖特基二极管的工作原理及应用领域

作者:立深鑫电子        发布时间:07-16        点击:
摘要 : 早在20世纪40年代,人们就开始利用金属-半导体接触的单向导电性,当时将金属丝与氧化亚铜晶体接触做成点接触型二极管,将这种最简单的半导体器件用于检波。
早在20世纪40年代,人们就开始利用金属-半导体接触的单向导电性,当时将金属丝与氧化亚铜晶体接触做成点接触型二极管,将这种最简单的半导体器件用于检波。利用薄膜淀积技术可在半导体表面形成大面积的金属-半导体整流接触,做成面接触型的金属-半导体二极管,习惯上称之为肖特基势垒二极管,简称为肖特基二极管。

肖特基二极管和二极管相比,它的不同点在于它不是利用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,肖特基二极管也称为金属-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

肖特基二极管工作原理

肖特基二极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。

肖特基二极管仅用一种载流子(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。

肖特基二极管的应用领域

肖特基二极管属一种低功耗、超高速半导体器件。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。

肖特基二极管最大的特点就是正向压降 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。

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