肖特基二極體原理_肖特基二極體作用

2020-11-24 電子發燒友

肖特基二極體原理_肖特基二極體作用

發表於 2019-08-09 11:04:21

　　肖特基二極體原理

　　肖特基二極體是貴金屬（金、銀、鋁、鉑等）A為正極，以N型半導體B為負極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而製成的金屬-半導體器件。因為N型半導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，於是就形成勢壘，其電場方向為B→A。但在該電場作用之下，A中的電子也會產生從A→B的漂移運動，從而消弱了由於擴散運動而形成的電場。當建立起一定寬度的空間電荷區後，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部電路結構是以N型半導體為基片，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製成阻檔層。用二氧化矽（SiO2）來消除邊緣區域的電場，提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態電阻，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。通過調整結構參數，N型基片和陽極金屬之間便形成肖特基勢壘，如圖所示。當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，其內阻變大。

　　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，採用矽平面工藝製造的鋁矽肖特基二極體也已問世，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。

　　

　　肖特基二極體應用

　　SBD的結構及特點使其適合於在低壓、大電流輸出場合用作高頻整流，在非常高的頻率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用於檢波和混頻，在高速邏輯電路中用作箝位。在IC中也常使用SBD，像SBD？TTL集成電路早已成為TTL電路的主流，在高速計算機中被廣泛採用。

　　除了普通PN結二極體的特性參數之外，用於檢波和混頻的SBD電氣參數還包括中頻阻抗（指SBD施加額定本振功率時對指定中頻所呈現的阻抗，一般在200Ω～600Ω之間）、電壓駐波比（一般≤2）和噪聲係數等。

　　

　　肖特基二極體作用

　　肖特基二極體肖特基（Schottky）二極體，又稱肖特基勢壘二極體（簡稱 SBD），它屬一種低功耗、超高速半導體器件。最顯著的特點為反向恢復時間極短（可以小到幾納秒），正嚮導通壓降僅0.4V左右。其多用作高頻、低壓、大電流整流二極體、續流二極體、保護二極體，也有用在微波通信等電路中作整流二極體、小信號檢波二極體使用。在通信電源、變頻器等中比較常見。

　　一個典型的應用，是在雙極型電晶體 BJT 的開關電路裡面，通過在 BJT 上連接 Shockley 二極體來箝位，使得電晶體在導通狀態時其實處於很接近截止狀態，從而提高電晶體的開關速度。這種方法是 74LS，74ALS，74AS 等典型數字 IC 的 TTL內部電路中使用的技術。

　　肖特基（Schottky）二極體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。

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