肖特基二極管工作原理！-國(guó)晶微半導(dǎo)體

    什么是碳化硅肖特基二極管？

    肖特基二極管，也稱(chēng)為熱載流子二極管，是一種具有低正向電壓降和非常快的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的半導(dǎo)體二極管。當(dāng)電流流過(guò)二極管時(shí)，二極管端子上的電壓降很小。正常二極管的電壓降在0.6到1.7伏之間，而肖特基二極管的電壓降通常在0.15到0.45伏之間。這種較低的電壓降提供了更好的系統(tǒng)效率和更高的開(kāi)關(guān)速度。在肖特基二極管中，半導(dǎo)體和金屬之間形成半導(dǎo)體-金屬結(jié)，從而形成肖特基勢(shì)壘。N型半導(dǎo)體用作陰極，金屬側(cè)用作二極管的陽(yáng)極。這種肖特基勢(shì)壘導(dǎo)致低正向電壓降和非?？斓拈_(kāi)關(guān)。

    肖特基二極管符號(hào)

    肖特基二極管是主要用于高頻和快速開(kāi)關(guān)應(yīng)用的大電流二極管。它們也被稱(chēng)為熱載流子二極管。熱載流子一詞是由n區(qū)的電子能級(jí)高于金屬區(qū)的電子能級(jí)導(dǎo)出的。肖特基二極管符號(hào)如圖所示。肖特基二極管由摻雜半導(dǎo)體區(qū)（通常為n型）與金、銀或鉑等金屬連接而成。

    肖特基二極管只在大多數(shù)載流子下工作。沒(méi)有少數(shù)載流子，因此沒(méi)有反向漏電流在其他類(lèi)型的二極管。金屬區(qū)被導(dǎo)帶電子占據(jù)，n型半導(dǎo)體區(qū)被輕摻雜。當(dāng)正向偏壓時(shí)，n區(qū)的高能電子被注入金屬區(qū)，在那里它們很快地放棄了多余的能量。由于沒(méi)有少數(shù)載流子，如在傳統(tǒng)的整流二極管，有一個(gè)非?？焖俚姆磻?yīng)偏差的變化。肖特基二極管是一種快速開(kāi)關(guān)二極管，它的大多數(shù)應(yīng)用都利用了這一特性。它可以用于高頻應(yīng)用和許多數(shù)字電路，以減少開(kāi)關(guān)時(shí)間。

    從VI特性可以明顯看出，肖特基勢(shì)壘二極管的VI特性與普通PN結(jié)二極管相似，但有以下例外

    肖特基勢(shì)壘二極管的正向電壓降比普通PN結(jié)二極管低。硅肖特基勢(shì)壘二極管的正向電壓降為0.3～0.5v。

    正向電壓降隨n型半導(dǎo)體摻雜濃度的增加而增大。

    由于高載流子濃度，肖特基勢(shì)壘二極管的VI特性比普通PN結(jié)二極管的VI特性陡峭。

    優(yōu)勢(shì)!

    肖特基二極管用于許多其他類(lèi)型的二極管性能不好的應(yīng)用場(chǎng)合。它們有許多優(yōu)點(diǎn)：

    低開(kāi)啟電壓：轉(zhuǎn)彎硅二極管的接通電壓介于0.2到0.3伏之間，而標(biāo)準(zhǔn)硅二極管的接通電壓介于0.6到0.7伏之間。這使得它具有與鍺二極管幾乎相同的開(kāi)啟電壓。

    快速恢復(fù)時(shí)間：最快由于存儲(chǔ)電荷量小，恢復(fù)時(shí)間短，因此可以用于高速開(kāi)關(guān)應(yīng)用。

    低結(jié)電容：

    考慮到非常小的有效面積，通常由于在硅上使用線點(diǎn)接觸，電容水平非常小。

    肖特基二極管的優(yōu)點(diǎn)，意味著它的性能可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他二極管在許多領(lǐng)域。

    肖特基二極管的主要缺點(diǎn)是反向電流相對(duì)較大。由于它的金屬-半導(dǎo)體結(jié)，當(dāng)電壓反向連接時(shí)，更容易產(chǎn)生泄漏電流。此外，肖特基二極管往往具有較低的**反向電壓。它們的**值往往為50V或更低。請(qǐng)記住，反向電壓是指當(dāng)電壓反向連接（從陰極到陽(yáng)極）時(shí)，二極管將擊穿并開(kāi)始傳導(dǎo)大量電流的值。這意味著肖特基二極管不能承受很大的反向電壓而不擊穿和傳導(dǎo)大量電流。即使在達(dá)到**反向值之前，它仍會(huì)泄漏少量電流。

    根據(jù)電路的應(yīng)用和使用，這可能被證明是重要的或不重要的。

    肖特基勢(shì)壘二極管作為二極管整流器在電子工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。其獨(dú)特的性能使其能夠用于其他二極管無(wú)法提供相同性能水平的許多應(yīng)用中。尤其是用于以下領(lǐng)域：

    肖特基二極管以其高開(kāi)關(guān)速度和高頻率特性，在射頻領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于此，肖特基勢(shì)壘二極管被用于許多高性能二極管環(huán)形混頻器中。除此之外，它們的低開(kāi)啟電壓、高頻率性能和低電容使它們成為射頻探測(cè)器的理想選擇。

    無(wú)錫國(guó)晶微半導(dǎo)體技術(shù)有限公司是寬禁帶第三代半導(dǎo)體碳化硅SiC功率器件、氮化鎵GaN光電器件以及常規(guī)集成電路研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的高科技創(chuàng)新型企業(yè)，從事碳化硅場(chǎng)效應(yīng)管，碳化硅肖特基二極管、GaN光電光耦繼電器、單片機(jī)集成電路等產(chǎn)品芯片設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售并提供相關(guān)產(chǎn)品整體方案設(shè)計(jì)配套服務(wù)，總部位于江蘇省無(wú)錫市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，并在杭州、深圳和香港設(shè)有研發(fā)中心和銷(xiāo)售服務(wù)支持中心及辦事處。

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