肖特基二極管有哪些作用?肖特基二極管和普通二極管有何區(qū)別?
二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件,二極管的諸多類型中,其中一種便是肖特基二極管。為增進大家對肖特基二極管的認(rèn)識,本文將對肖特基二極管的作用以及肖特基二極管和普通二極管的區(qū)別予以介紹。如果你對二極管具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、肖特基二極管及其作用
肖特基二極管是貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)A為正極,以N型半導(dǎo)體B為負(fù)極,利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的金屬-半導(dǎo)體器件。因為N型半導(dǎo)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,于是就形成勢壘,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(chǎn)生從A→B的漂移運動,從而消弱了由于擴散運動而形成的電場。當(dāng)建立起一定寬度的空間電荷區(qū)后,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(nèi)部電路結(jié)構(gòu)是以N型半導(dǎo)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制成阻檔層。用二氧化硅(SiO2)來消除邊緣區(qū)域的電場,提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態(tài)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(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù),N型基片和陽極金屬之間便形成肖特基勢壘,如圖1所示。當(dāng)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(fù)極)時,肖特基勢壘層變窄,其內(nèi)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(nèi)阻變大。
肖特基二極管屬一種低功耗、超高速半導(dǎo)體器件。最顯著的特點為反向恢復(fù)時間極短(可以小到幾納秒),正向?qū)▔航祪H0.4V左右。其多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續(xù)流二極管、保護二極管,也有用在微波通信等電路中作整流二極管、小信號檢波二極管使用。在通信電源、變頻器等中比較常見。
肖特基二極管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(fù)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。
肖特基二極管是一種低功耗、超高速半導(dǎo)體器件,廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源、變頻器、驅(qū)動器等電路,作高頻、低壓、大電流整流二極管、續(xù)流二極管、保護二極管使用,或在微波通信等電路中作整流二極管、小信號檢波二極管使用。常見應(yīng)用:電源,充電器,適配器。汽車電子。小家電等。
肖特基二極管在電路中最常見的作用就是輔助電路的運行。
一般情況下,肖特基二極管的特性是導(dǎo)通壓降低,反向恢復(fù)極快,這一個特點就讓肖特基二極管在電路中特殊起來。在肖特基二極管電路里的電壓,兩個電壓當(dāng)信號處理,這就證明有一個電壓進行負(fù)載,離肖特基二極管較遠的那個電壓如果較低的話,電壓給截止。這就是充電回路的工作原理。
二、肖特基二極管(SBD) 與普通二極管的區(qū)別
肖特基二極管是以其發(fā)明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基勢壘二極管(SchottkyBarrierDiode,縮寫成SBD)的簡稱。SBD不是利用P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)原理制作的,而是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成的金屬-半導(dǎo)體結(jié)原理制作的。因此,SBD也稱為金屬-半導(dǎo)體(接觸)二極管或表面勢壘二極管,它是一種熱載流子二極管。
1、兩種二極管都是單向?qū)щ?,可用于整流場合。區(qū)別是普通硅二極管的耐壓可以做得較高,但是它的恢復(fù)速度低,只能用在低頻的整流上,如果是高頻的就會因為無法快速恢復(fù)而發(fā)生反向漏電,最后導(dǎo)致管子嚴(yán)重發(fā)熱燒毀;肖特基二極管的耐壓能常較低,但是它的恢復(fù)速度快,可以用在高頻場合,故開關(guān)電源采用此種二極管作為 整流輸出用,盡管如此,開關(guān)電源上的整流管溫度還是很高的。
2、快恢復(fù)二極管是指反向恢復(fù)時間很短的二極管(5us以下),工藝上多采用摻 金措施,結(jié)構(gòu)上有采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu),有的采用改進的PIN結(jié)構(gòu)。其正向壓降高于普通二極管(1-2V),反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢 復(fù)和超快恢復(fù)兩個等級。前者反向恢復(fù)時間為數(shù)百納秒或更長,后者則在100納秒以下。肖特基二極管是以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢壘為基礎(chǔ)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)、反向恢復(fù)時間很短(10-40納秒),而且反向漏電流較大,耐壓低,一般低150V,多用于低電壓場合。這兩種管子通常用于開關(guān)電源。
3、外觀區(qū)分:
除了型號,外形上一般沒什么區(qū)別,但可以測量正向壓降進行區(qū)別,直接用 數(shù)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;NCD10S20WT12 就是表示20A100V。另肖特基二極管耐壓一般在100V以下,沒有150V以上的。
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