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肖特基二極管（sbd）基本原理及特性

2019.12.27

肖特基二極管形成

肖特基（SBD）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，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的多屬-半導體器件。因為N型半導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表面電子濃度表面逐漸降輕工業部，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。當建立起一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擴散運動達到相對的平衡，便形成了肖特基勢壘。

肖特基二極管結構圖

肖特基（SBD）二極管基本原理

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

在金屬和N型硅片的接觸面上，用金屬與半導體接觸所形成的勢壘對電流進行控制。肖特基與PN結的整流作用原理有根本性的差異。其耐壓程度只有40V左右，大多不高于60V，以致于限制了其應用范圍。其特長是：開關速度非常快：反向恢復時間特別地短。因此，能制作開關二極和低壓大電流整流二極管。

肖特基二極管原理解析圖

肖特基二極管（SBD）特性

肖特基二極管（SBD）是一種低功耗、大電流、超高速半導體器件。其顯著的特點為反向恢復時間極短（可以小到幾納秒），正向導通壓降僅0.4V左右，而整流電流卻可達到幾千安培。肖特基二極管多用作高頻、低壓、大電流整流二極管、續流二極管、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。常用在彩電的二次電源整流,高頻電源整流中。

1、正向壓降低：由于肖特基勢壘高度低于PN結勢壘高度，故其正向導通門限電壓和正向壓降都比PN結二極管低（約低0.2V）。

2、反向恢復時間快：由于SBD是一種多數載流子導電器件，不存在少數載流子壽命和反向恢復問題。SBD的反向恢復時間只是肖特基勢壘電容的充、放電時間，完全不同于PN結二極管的反向恢復時間。由于SBD的反向恢復電荷非常少，故開關速度非常快，開關損耗也特別小，尤其適合于高頻應用。

3、工作頻率高：由于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時間常數限制，因而，它是高頻和快速開關的理想器件。其工作頻率可達100GHz。

4、反向耐壓低：由于SBD的反向勢壘較薄，并且在其表面極易發生擊穿，所以反向擊穿電壓比較低。由于SBD比PN結二極管更容易受熱擊穿，反向漏電流比PN結二極管大。