肖特基二極管的耐壓能常較低
，但是它的恢複速度快，可以用在高頻場合
，故開關電源采用此種二極管作為整流輸出用，盡管如此
，開關電源上的整流管溫度還是很高的。

 

肖特基二極管是以其發明人肖特基博士(Schottky)命名的，是肖特基勢壘二極管(Schottky Barrier Diode,縮寫成SBD)的簡稱。

 

和其他的二極管比起來，肖特基二極管有什麼特別的呢?

 

SBD不是利用P型半導體與N型半導體接觸形成PN結原理製作的
，而是利用金屬與半導體接觸形成的金屬-半導體結原理製作的。因此
，SBD也稱為金屬-半導體(接觸)二極管或表麵勢壘二極管，它是一種熱載流子二極管。

 

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，在上麵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。

 

 

肖特基整流管僅用一種載流子(電子)輸送電荷
，在勢壘外側無過剩少數載流子的積累
，因此，不存在電荷儲存問題(Qrr→0)，使開關特性獲得時顯改善。其反向恢複時間已能縮短到10ns以內。但它的反向耐壓值較低，一般不超過去時100V。因此適宜在低壓、大電流情況下工作。利用其低壓降這特點

，能提高低壓、大電流整流(或續流)電路的效率。

 

利li用yong金jin屬shu與yu半ban導dao體ti接jie觸chu形xing成cheng肖xiao特te基ji勢shi壘lei構gou成cheng的de微wei波bo二er極ji管guan稱cheng為wei肖xiao特te基ji勢shi壘lei二er極ji管guan。這zhe種zhong器qi件jian對dui外wai主zhu要yao呈cheng現xian非fei線xian性xing電dian阻zu特te性xing是shi構gou成cheng微wei波bo混hun頻pin器qi、檢波器和微波開關等的核心元件。

 

結構

 

肖特基勢壘二極管有兩種管芯結構:點接觸型和麵結合型如圖所示。

 

 

點接觸型管芯用一根金屬絲壓接在N型半導體外延層表麵上形成金半接觸。麵結合型管芯先要在N型半導體外延層表麵上生成二氧化矽(SiO2)保護層,再用光刻的辦法腐蝕出一個小孔,暴露出N型半導體外延層表麵,澱積一層金屬膜(一般采用金屬鉬或鈦,稱為勢壘金屬)形成金半接觸,再蒸鍍或電鍍一層金屬(金、銀等)構成電極。

 

兩種管芯結構的半導體一側都采用重摻雜N+層作襯底,並在其上形成歐姆接觸的電極。麵結合型管性能要優於點接觸管,

 

主要原因在於:

 

(1) dianjiechuguanbiaomianbuyiqingjie
，zhendianyalihuizaochengbandaotibiaomianjibian。qijiechushileibushilixiangdexiaotejishileishoudaojixiezhendongshihaihuichanshengchandouzaosheng。mianjiehexingguanjinbanjiechujiemianbijiaopingzhengbubaoluerjiaoyiqingjieqijiechushileijihushilixiangdexiaotejishilei。

 

（2) 不同的點接觸管在生產時壓接壓力不同

 

使得肖特基結的直徑不同。因此性能一致性差可靠性也差。麵結合型管采用平麵工藝

 

因此性能穩定,一致性好,不bu易yi損sun壞huai。圖tu中zhong給gei出chu一yi種zhong麵mian結jie合he型xing二er極ji管guan的de結jie構gou圖tu和he等deng效xiao電dian路lu。從cong中zhong可ke以yi看kan出chu各ge部bu分fen的de結jie構gou尺chi寸cun量liang級ji。通tong常chang這zhe種zhong管guan芯xin要yao進jin行xing封feng裝zhuang才cai能neng方fang便bian地di使shi用yong。肖xiao特te基ji勢shi壘lei二er極ji管guan的de典dian型xing封feng裝zhuang結jie構gou可ke采cai用yong“炮彈”式
、微帶式、SOT貼片式等如圖2-30所示。

 

 

問:肖特基二極管與普通二極管從外觀上如何區分？肖特基二極管與普通二極管標識有何區別？

 

答：除了型號，外形上一般沒什麼區別，但可以測量正向壓降進行區別，直接用數字萬用表測（小電流）普通二極管在0.5V以上
，肖特基二極管在0.3V以下，大電流時普通二極管在0.8V左右，肖特基二極管在0.5V以下
；SR350 就是表示3A50V。另肖特基二極管耐壓一般在100V以下，沒有150V以上的。

 

什麼是快恢複二極管？

 

 

快恢複二極管（簡稱FRD）是一種具有開關特性好、反向恢複時間短特點的半導體二極管
，主要應用於開關電源
、PWM脈寬調製器、變頻器等電子電路中
，作為高頻整流二極管
、續流二極管或阻尼二極管使用。

 

快恢複二極管的內部結構

 

與普通PN結二極管不同
，它屬於PIN結型二極管，即在P型矽材料與N型矽材料中間增加了基區I，構成PIN矽片。因基區很薄
，反向恢複電荷很小
，所以快恢複二極管的反向恢複時間較短
，正向壓降較低，反向擊穿電壓（耐壓值）較高。

 

通常，5~20A的快恢複二極管管采用TO–220FP塑料封裝
，20A以上的大功率快恢複二極管采用頂部帶金屬散熱片的TO–3P塑料封裝，5A以下的快恢複二極管則采用DO–41、DO–15或DO–27等規格塑料封裝。

采用TO–220或TO–3P封裝的大功率快恢複二極管
，有單管和雙管之分。雙管的管腳引出方式又分為共陽和共陰。

 

性能特點

 

1）反向恢複時間

 

反向恢複時間tr的定義是：電流通過零點由正向轉換到規定低值的時間間隔。它是衡量高頻續流及整流器件性能的重要技術指標。反向恢複電流的波形如圖1所示。IF為正向電流，IRM為最大反向恢複電流。

 

Irr為反向恢複電流，通常規定Irr=0.1IRM。當t≤t0時，正向電流I=IF。當t＞t0時，由於整流器件上的正向電壓突然變成反向電壓，因此正向電流迅速降低，在t=t1時刻
，I=0。然後整流器件上流過反向電流IR，並且IR逐漸增大；在t=t2時刻達到最大反向恢複電流IRM值。此後受正向電壓的作用
，反向電流逐漸減小，並在t=t3時刻達到規定值Irr。從t2到t3的反向恢複過程與電容器放電過程有相似之處。

 

2）快恢複

、超快恢複二極管的結構特點

 

快恢複二極管的內部結構與普通二極管不同，它是在P型、N型矽材料中間增加了基區I，構成P-I-N矽片。由於基區很薄，反向恢複電荷很小，不僅大大減小了trr值，還降低了瞬態正向壓降，使管子能承受很高的反向工作電壓。快恢複二極管的反向恢複時間一般為幾百納秒
，正向壓降約為0.6V，正向電流是幾安培至幾千安培，反向峰值電壓可達幾百到幾千伏。超快恢複二極管的反向恢複電荷進一步減小，使其trr可低至幾十納秒。

 

20A以下的快恢複及超快恢複二極管大多采用TO-220封裝形式。從內部結構看

，可分成單管、對管（亦稱雙管）兩種。對管內部包含兩隻快恢複二極管，根據兩隻二極管接法的不同，又有共陰對管、共陽對管之分。圖2(a)是C20-04型快恢複二極管（單管）的外形及內部結構。(b)圖和(c)圖分別是C92-02型（共陰對管）
、MUR1680A型（共陽對管）超快恢複二極管的外形與構造。它們均采用TO-220塑料封裝

，幾十安的快恢複二極管一般采用TO-3P金屬殼封裝。更大容量（幾百安～幾千安）的管子則采用螺栓型或平板型封裝形式。

 

問：肖特基二極管和快恢複二極管又什麼區別？

 

答：快恢複二極管是指反向恢複時間很短的二極管（5us以下），工藝上多采用摻金措施，結構上有采用PN結型結構，有的采用改進的PIN結構。其正向壓降高於普通二極管（1-2V），反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢複和超快恢複兩個等級。前者反向恢複時間為數百納秒或更長，後者則在100納秒以下。

 

肖特基二極管是以金屬和半導體接觸形成的勢壘為基礎的二極管，簡稱肖特基二極管(Schottky Barrier Diode），具有正向壓降低（0.4--0.5V）、反向恢複時間很短（10-40納秒），而且反向漏電流較大
，耐壓低
，一般低於150V
，多用於低電壓場合。

 

這兩種管子通常用於開關電源。

 

肖特基二極管和快恢複二極管區別：前者的恢複時間比後者小一百倍左右
，前者的反向恢複時間大約為幾納秒~！

 

前者的優點還有低功耗，大電流
，超高速~！電氣特性當然都是二極管阿~！

 

快恢複二極管在製造工藝上采用摻金,單純的擴散等工藝,可獲得較高的開關速度,同時也能得到較高的耐壓.目前快恢複二極管主要應用在逆變電源中做整流元件。

 

 

肖特基二極管：反向耐壓值較低40V-50V，通態壓降0.3-0.6V
，小於10nS的反向恢複時間。它是具有肖特基特性的“金屬半導體結”的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外
，還可以采用金
、鉬、鎳

、鈦等材料。其半導體材料采用矽或砷化镓，多為N型半導體。這種器件是由多數載流子導電的，所以
，其反向飽和電流較以少數載流子導電的PN結大得多。由於肖特基二極管中少數載流子的存貯效應甚微，所以其頻率響僅為RC時間常數限製，因而，它是高頻和快速開關的理想器件。其工作頻率可達100GHz。並且
，MIS（金屬－絕緣體－半導體）肖特基二極管可以用來製作太陽能電池或發光二極管。

 

快恢複二極管：有0.8-1.1V的正向導通壓降，35-85nS的反向恢複時間，在導通和截止之間迅速轉換，提高了器件的使用頻率並改善了波形。快恢複二極管在製造工藝上采用摻金,單純的擴散等工藝,可獲得較高的開關速度,同時也能得到較高的耐壓.目前快恢複二極管主要應用在逆變電源中做整流元件。

 

快速恢複二極管
，顧名思義，是比普通二極管PN結的單向導通閥門恢複快的二極管！用途也很廣。

 

問：肖特基二極管的主要應用場景是什麼？

 

雖(sui)然(ran)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)已(yi)經(jing)上(shang)市(shi)有(you)幾(ji)十(shi)年(nian)了(le)
，新(xin)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)產(chan)品(pin)卻(que)不(bu)斷(duan)增(zeng)強(qiang)了(le)它(ta)的(de)特(te)性(xing)並(bing)擴(kuo)展(zhan)了(le)應(ying)用(yong)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)。除(chu)了(le)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)和(he)汽(qi)車(che)，它(ta)們(men)現(xian)在(zai)也(ye)被(bei)用(yong)於(yu)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)
、智能手機和平板電腦的電池充電器。但是，哪些肖特基二極管適合於何種用途呢

？

 

肖特基二極管主要用於以下兩個領域：

 

1.整流，換句話說，在開關電源（開關模式電源，SMPS）或電源整流器內部的交流至直流轉換，以及直流電壓轉換。

 

2.阻止直流電流和相反極性的直流的反向流動
，例如當電池插入不正確時。

 

由you於yu其qi較jiao高gao的de開kai關guan速su度du，肖xiao特te基ji二er極ji管guan主zhu要yao用yong於yu高gao達da微wei波bo範fan圍wei的de高gao頻pin應ying用yong。這zhe也ye是shi由you於yu它ta們men的de低di飽bao和he能neng力li。因yin此ci，它ta們men通tong常chang在zai開kai關guan電dian源yuan中zhong以yi續xu流liu二er極ji管guan或huo整zheng流liu器qi二er極ji管guan的de形xing式shi用yong作zuo降jiang低di感gan應ying電dian壓ya的de保bao護hu二er極ji管guan，還hai可ke用yong作zuo檢jian測ce電dian路lu的de解jie調tiao器qi。

 

 

問：為什麼有的二極管是三個管教？

 

有些用於全波整流的二極管外形象三極管
，是兩個二極管反向聯接（負極並在一起）封裝的
，一般中間為負極
，是為節約地方
，使電路板更緊蔟。

 

 

來源：硬件十萬個為什麼