一文读懂肖特基二极管

目录

1. 工作原理

2. 结构特点

3. 应用领域

4. 技术参数

5. 常见的肖特基二极管型号及适用电路


肖特基二极管(Schottky Diode),也称为肖特基势垒二极管(Schottky Barrier Diode,SBD),是一种低功耗、超高速的半导体器件,以其发明人肖特基博士命名。以下是关于肖特基二极管的详细介绍。

1. 工作原理

肖特基二极管不是利用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。这种结构使得肖特基二极管具有以下特点:


低正向压降:肖特基二极管的正向导通压降较低,通常在0.15V-0.45V之间,而普通二极管的电压压降在0.6V-1.7V之间。
快速开关动作:肖特基二极管的反向恢复时间极短,可以小到几纳秒,这使得它在高频应用中非常有效。

2. 结构特点

典型的肖特基整流管内部电路结构是以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。

3. 应用领域

肖特基二极管因其独特的特性,被广泛应用于以下领域:

高频整流:适用于低压、大电流输出场合用作高频整流。
检波和混频:在非常高的频率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于检波和混频。
高速逻辑电路:在高速逻辑电路中用作箝位。
电源管理:在通信电源、变频器等中比较常见。

4. 技术参数

肖特基二极管的一些关键技术参数包括:

导通压降VF:肖特基二极管正向导通时两端的压降,选择肖特基二极管时尽量选择VF较小的型号。
反向饱和漏电流IR:在肖特基二极管两端加入反向电压时,流过肖特基二极管的电流,选择时尽量选择IR较小的型号。
额定电流IF:肖特基二极管长期运行时,根据允许温升折算出来的平均电流值。
浪涌电流IFSM:允许流过正向电流的瞬间电流,这个值相当大。肖特基二极管因其低正向压降和快速开关性能,在现代电子技术中扮演着越来越重要的角色。

5. 常见的肖特基二极管型号及适用电路

1N5820/1N5821/1N5822:这些肖特基二极管具有低正向压降和高反向耐受电压,适用于高频应用和开关电源。
BAT41/BAT42/BAT43:这些肖特基二极管具有较小的反向漏电流和快速恢复时间,适用于模拟和数字电路、高频应用和电源管理。
BAT46:超快速肖特基二极管,具有低正向压降和高反向耐受电压,适用于高速开关、脉冲电路和放大器。
BAT54/BAT85:具有超快速恢复时间和低正向压降,适用于高频应用和数字电路。
SB560:具有高反向耐受电压和低正向压降,适用于高速开关、脉冲电路和放大器。
SR110/SR120/SR160:具有超快速恢复时间和低正向压降,适用于高频应用和数字电路。
SR240/SR260/SR360/SR560:具有超快速恢复时间和高反向耐受电压,适用于高速开关、脉冲电路和放大器。
MBR20100CT:具有高反向耐受电压和低正向压降,适用于高速开关、脉冲电路和放大器。
MBRB2045CT:具有超快速恢复时间和低正向压降,适用于高频应用和数字电路。这些型号的肖特基二极管因其特定的电气特性而被广泛应用于各种电子电路中。在选择肖特基二极管时,需要根据具体的应用需求和电路参数来确定合适的型号。

本博客持续更新中,欢迎收藏与关注,谢谢!

### 肖特基二极管的工作原理及特性 肖特基二极管Schottky Diode)是一种基于金属-半导体结(Metal-Semiconductor Junction)的半导体器件,其工作原理与传统的PN结二极管不同。它通过金属(如钼、铂或钛)与N型半导体之间的接触形成肖特基势垒,从而实现整流功能[^1]。 #### 工作原理 肖特基二极管的核心在于金属与半导体之间的肖特基势垒。当金属与N型半导体接触时,由于功函数差异,电子会从半导体流向金属,导致在界面处形成一个空间电荷区。这个空间电荷区构成了肖特基势垒,决定了二极管的导通和截止状态。当正向偏置时,外加电压降低肖特基势垒的高度,允许电流通过;而在反向偏置时,势垒高度增加,阻止电流流动[^2]。 #### 特性 1. **低正向压降** 肖特基二极管的正向压降通常为0.2V至0.4V,远低于传统硅PN结二极管的0.7V。这种特性使得肖特基二极管在高效能应用中具有较低的功耗[^2]。 2. **快速反向恢复时间** 由于肖特基二极管没有少数载流子存储效应,其反向恢复时间可以达到几纳秒级别(例如某些型号小于5ns)。这使其非常适合高频开关电路的应用场景[^2]。 3. **高频率性能** 肖特基二极管因其短的反向恢复时间而表现出优异的高频性能,广泛应用于开关电源、高频整流器等领域。 4. **温度特性** 肖特基二极管的最高结温通常分为100℃、125℃、150℃、175℃等几个等级,表明其具备一定的抗高温能力。然而,与PN结二极管相比,肖特基二极管的反向漏电流随温度升高而显著增加,因此在高温环境下的应用需要特别注意[^2]。 ```python # 示例:计算肖特基二极管的正向电流 import math def schottky_current(Vf, Is=1e-9, n=1, T=300): """ 计算肖特基二极管的正向电流 :param Vf: 正向电压 (V) :param Is: 反向饱和电流 (A) :param n: 理想因子 :param T: 温度 (K) :return: 正向电流 (A) """ q = 1.6e-19 # 电子电荷 k = 1.38e-23 # 波尔兹曼常数 return Is * (math.exp(q * Vf / (n * k * T)) - 1) # 示例计算 Vf = 0.3 # 正向电压 current = schottky_current(Vf) print(f"肖特基二极管在 {Vf}V 正向电压下的电流为 {current:.2e}A") ``` #### 应用领域 肖特基二极管因其独特的性能特点,被广泛应用于以下领域: - 高频整流电路 - 开关电源中的续流二极管 - 太阳能电池板的旁路保护 - 快速开关电路中的箝位二极管
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

硬件修炼塔

你的鼓励将是我最大的动力。

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值