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肖特基二极管的原理和结构

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肖特基二极管的原理和结构

发布日期:2018-08-25 作者: 点击:

  肖特基(Schottky)二极管也称肖特基势垒二极管(简称SBD),它是一种低功耗、超高速半导体器材,广泛应用于开关电源、变频器、驱动器等电路,作高频、低压、大电流整流二极管续流二极管、维护二极管运用,或在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管运用。接下来,乐晨将为您解说肖特基二极管的原理和结构。

  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。

  随着电子不断从B分散到A,B外表电子浓度外表逐渐降轻工业部,外表电中性被破坏,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,从而削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(阻档层)金属资料是钼。二氧化硅(SiO2)用来消除边缘区域的电场,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%。在基片下边构成N+阴极层,其效果是减小阴极的触摸电阻。通过调整结构参数,可在基片与阳极金属之间构成合适的肖特基势垒,当加上正偏压E时,金属A和N型基片B别离接电源的正、负极,此时势垒宽度W0变窄。加负偏压-E时,势垒宽度就添加。

  肖特基整流管仅用一种载流子(电子)运送电荷,在势垒外侧无过剩少量载流子的堆集,因而,不存在电荷贮存问题(Qrr→0),使开关特性获得时显改善。其反向恢复时间已能缩短到10ns以内。但它的反向耐压值较低,一般不超过去时100V。因而适宜在低压、大电流情况下作业。运用其低压降这特色,能进步低压、大电流整流(或续流)电路的功率 。

  肖特基二极管的结构

  肖特基二极管在结构原理上与PN结二极管有很大区别,它的内部是由阳极金属(用钼或铝等资料制成的阻挡层)、二氧化硅(SiO2)电场消除资料、N-外延层(砷资料)、N型硅基片、N+阴极层及阴极金属等构成。在N型基片和阳极金属之间构成肖特基势垒。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。

  肖特基二极管分为有引线和外表安装(贴片式)两种封装方法。选用有引线式封装的肖特基二极管一般作为高频大电流整流二极管、续流二极管或维护二极管运用。它有单管式和对管(双二极管)式两种封装方法。

  肖特基对管又有共阴(两管的负极相连)、共阳(两管的正极相连)和串联(一只二极管的正极接另一只二极管的负极)三种管脚引出方法。

  选用外表封装的肖特基二极管有单管型、双管型和三管型等多种封装方法。


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