肖特基二极管的特点与应用知识详解

肖特基二极管是一种由贵金属金，银，铝，铂等）制成的金属半导体器件，阳极为A，N型半导体为阴极。在两者的接触表面上形成的势垒具有整流特性。由于N型半导体中有大量电子，而贵金属中仅有少量自由电子，因此电子从高浓度的B扩散到低浓度的A。金属A，并且没有从A到B的空穴扩散运动。随着电子继续从B扩散到A，B表面的电子浓度逐渐降低，表面中性被破坏，因此形成势垒，电场方向为B→A。但是在该电场的作用下，A中的电子也将从A移动到B，从而减弱了由扩散运动形成的电场。当建立具有一定宽度的空间电荷区域时，由电场引起的电子的漂移运动和由不同浓度引起的电子的扩散运动达到相对平衡，从而形成肖特基势垒。

典型的肖特基整流器的内部电路结构基于N型半导体，并且在其上形成有以砷为掺杂剂的N外延层。阳极使用诸如钼或铝的材料制成阻挡层。使用二氧化硅(SiO2)消除边缘区域中的电场并提高管的耐电压。 N型衬底的导通电阻小，其掺杂浓度比H层高100%。 N +阴极层形成在基板下方，其功能是减小阴极的接触电阻。通过调节结构参数，在N型衬底和阳极金属之间形成肖特基势垒。

综上所述，肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管，而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管，采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世，这不仅可节省贵金属，大幅度降低成本，还改善了参数的一致性。

肖特基二极管是热载流二极管。肖特基二极管，也称为肖特基势垒二极管，是低功耗，超高速半导体器件。肖特基二极管广泛用于诸如逆变器，开关电源，驱动器等电路中，因为使用了低压，高频，大电流整流二极管，保护二极管，续流二极管等，肖特基二极管用作微波通信等电路中的整流二极管和小信号检测二极管。

说到肖特基的优势，这绝对很难说，因为它具有许多优势，就像它具有开关频率一样，可以肯定地降低它。这是其他二极管所没有的优点。但是它的应用范围也有一定范围，因为当前条件还不足以使其有更大的应用范围。另外，肖特基二极管被广泛使用，并且二极管组件的使用近年来已经接近成熟。

由于SBD是多数载流子导电器件，因此不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。 SBD的反向恢复时间仅是肖特基势垒电容器的充电和放电时间，与PN结二极管的反向恢复时间完全不同。由于SBD的反向恢复电荷很小，因此开关速度非常快，开关损耗也非常小，特别适合于高频应用。

肖特基二极管具有高开关频率和降低正向电压的优点，但是肖特基二极管的反向击穿电压相对较低，通常不高于60V，最高仅为100V左右，这限制了肖特基二极管的应用范围。用于变压器次级的100V以上的高频整流二极管，用于开关电源和功率因数校正电路的功率开关设备的续流二极管，用于RCD缓冲电路的600V至1.2kV之间的高速二极管和用于PFC升压的600V二极管，仅使用快速恢复外延二极管和超快速恢复二极管。当今的肖特基二极管取得了突破性进展。 150V和200V高压已经在市场上，由新材料制成的超过1kV的肖特基二极管也已经成功开发。

肖特基二极管的最大缺点是其反向偏置电压低，反向漏电流大。就像由硅和金属制成的肖特基二极管一样，它们的反向偏置电压额定值也只有50V。 反向漏电流值是正温度特性，随着温度的升高很容易迅速增加。在实际设计中，有必要注意热失控的隐患。为了避免上述问题，实际使用中的肖特基二极管的反向偏置电压将远小于其额定值。

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