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解說肖特基二極管的原理和結構

發布日期:2018-09-12

解說肖特基二極管的原理和結構


肖特基(Schottky)二極管也稱肖特基勢壘二極管(簡稱SBD),它是一種低功耗、超高速半導體器材,廣泛應用于開關電源、變頻器、驅動器等電路,作高頻、低壓、大電流整流二極管、續流二極管、維護二極管運用,或在微波通信等電路中作整流二極管、小信號檢波二極管運用。


肖特基二極管原理


肖特基二極管是貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)A為正極,以N型半導體B為負極,使用二者觸摸面上構成的勢壘具有整流特性而制成的金屬-半導體器材。由于N型半導體中存在著很多的電子,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中分散。明顯,金屬A中沒有空穴,也就不存在空穴自A向B的分散運動。


跟著電子不斷從B分散到A,B外表電子濃度外表逐漸降輕工業部,外表電中性被損壞,于是就構成勢壘,其電場方向為B→A。但在該電場作用之下,A中的電子也會發生從A→B的漂移運動,從而削弱了由于分散運動而構成的電場。當建立起必定寬度的空間電荷區后,電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子分散運動到達相對的平衡,便構成了肖特基勢壘。


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,在上面構成用砷作摻雜劑的N-外延層。陽極(阻檔層)金屬資料是鉬。二氧化硅(SiO2)用來消除邊際區域的電場,進步管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態電阻,其摻雜濃度較H-層要高100%。在基片下邊構成N+陰極層,其作用是減小陰極的觸摸電阻。經過調整結構參數,可在基片與陽極金屬之間構成適宜的肖特基勢壘,當加上正偏壓E時,金屬A和N型基片B別離接電源的正、負極,此時局壘寬度W0變窄。加負偏壓-E時,勢壘寬度就添加。


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量載流子的堆集,因而,不存在電荷貯存問題(Qrr→0),使開關特性獲得時顯改善。其反向恢復時間已能縮短到10ns以內。但它的反向耐壓值較低,一般不超過去時100V。因而適宜在低壓、大電流情況下作業。使用其低壓降這特色,能進步低壓、大電流整流(或續流)電路的功率 。


肖特基二極管的結構


肖特基二極管在結構原理上與PN結二極管有很大差異,它的內部是由陽極金屬(用鉬或鋁等資料制成的阻擋層)、二氧化硅(SiO2)電場消除資料、N-外延層(砷資料)、N型硅基片、N+陰極層及陰極金屬等構成。在N型基片和陽極金屬之間構成肖特基勢壘。當在肖特基勢壘兩頭加上正向偏壓(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,若在肖特基勢壘兩頭加上反向偏壓時,肖特基勢壘層則變寬,其內阻變大。


肖特基二極管分為有引線和外表裝置(貼片式)兩種封裝方法。選用有引線式封裝的肖特基二極管一般作為高頻大電流整流二極管、續流二極管或維護二極管運用。它有單管式和對管(雙二極管)式兩種封裝方法。


肖特基對管又有共陰(兩管的負極相連)、共陽(兩管的正極相連)和串聯(一只二極管的正極接另一只二極管的負極)三種管腳引出方法。


選用外表封裝的肖特基二極管有單管型、雙管型和三管型等多種封裝方法。


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