肖特基二极管原理
肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,运用二者触摸面上构成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器材。因为N型半导体中存在着很多的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中分散。明显,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的分散运动。跟着电子不断从B分散到A,B外表电子浓度逐步下降,外表电中性被损坏,于是就构成势垒,其电场方向为B→A。但在该电场效果之下,A中的电子也会发生从A→B的漂移运动,然后消弱了因为分散运动而构成的电场。当建立起必定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子分散运动到达相对的平衡,便构成了肖特基势垒。
典型的肖特基整流管的内部电路结构是以N型半导体为基片,在上面构成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极运用钼或铝等资料制成阻档层。用二氧化硅(SiO2)来消除边际区域的电场,进步管子的耐压值。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。在基片下边构成N+阴极层,其效果是减小阴极的触摸电阻。经过调整结构参数,N型基片和阳极金属之间便构成肖特基势垒,如图所示。当在肖特基势垒两头加上正向偏压(阳极金属接电源正极,N型基片接电源负极)时,肖特基势垒层变窄,其内阻变小;反之,若在肖特基势垒两头加上反向偏压时,肖特基势垒层则变宽,其内阻变大。
综上所述,肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的差异通常将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,选用硅平面工艺制作的铝硅肖特基二极管也已面世,这不仅可节约贵金属,大幅度下降成本,还改进了参数的一致性。
肖特基二极管运用
SBD的结构及特色使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流,在十分高的频率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于检波和混频,在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常运用SBD,像SBD?TTL集成电路早已成为TTL电路的干流,在高速计算机中被广泛选用。
除了一般PN结二极管的特性参数之外,用于检波和混频的SBD电气参数还包含中频阻抗(指SBD施加额定本振功率时对指定中频所出现的阻抗,一般在200Ω~600Ω之间)、电压驻波比(一般≤2)和噪声系数等。
肖特基二极管效果
肖特基二极管肖特基(Schottky)二极管,又称肖特基势垒二极管(简称 SBD),它属一种低功耗、超高速半导体器材。最明显的特色为反向康复时间极短(能够小到几纳秒),正导游通压降仅0.4V左右。其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、维护二极管,也有用在微波通讯等电路中作整流二极管、小信号检波二极管运用。在通讯电源、变频器等中比较常见。
一个典型的运用,是在双极型晶体管 BJT 的开关电路里边,经过在 BJT 上衔接 Shockley 二极管来箝位,使得晶体管在导通状况时其实处于很挨近截止状况,然后进步晶体管的开关速度。这种办法是 74LS,74ALS,74AS 等典型数字 IC 的 TTL内部电路中运用的技能。
肖特基(Schottky)二极管的最大特色是正向压降 VF 比较小。在相同电流的情况下,它的正向压降要小许多。别的它的康复时间短。它也有一些缺陷:耐压比较低,漏电流稍大些。选用时要全面考虑。