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一文读懂肖特基二极管

article 2024/11/9 3:27:23

1. 工作原理

2. 结构特点

3. 应用领域

4. 技术参数

5. 常见的肖特基二极管型号及适用电路

肖特基二极管（Schottky Diode），也称为肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode,SBD），是一种低功耗、超高速的半导体器件，以其发明人肖特基博士命名。以下是关于肖特基二极管的详细介绍。

1. 工作原理

肖特基二极管不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。这种结构使得肖特基二极管具有以下特点：

低正向压降：肖特基二极管的正向导通压降较低，通常在0.15V-0.45V之间，而普通二极管的电压压降在0.6V-1.7V之间。
快速开关动作：肖特基二极管的反向恢复时间极短，可以小到几纳秒，这使得它在高频应用中非常有效。

2. 结构特点

典型的肖特基整流管内部电路结构是以N型半导体为基片，在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。阳极使用钼或铝等材料制成阻档层，用二氧化硅（SiO2）来消除边缘区域的电场，提高管子的耐压值。N型基片具有很小的通态电阻，其掺杂浓度较H-层要高100倍。在基片下边形成N+阴极层，其作用是减小阴极的接触电阻。

3. 应用领域

肖特基二极管因其独特的特性，被广泛应用于以下领域：

高频整流：适用于低压、大电流输出场合用作高频整流。
检波和混频：在非常高的频率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用于检波和混频。
高速逻辑电路：在高速逻辑电路中用作箝位。
电源管理：在通信电源、变频器等中比较常见。

4. 技术参数

肖特基二极管的一些关键技术参数包括：

导通压降VF：肖特基二极管正向导通时两端的压降，选择肖特基二极管时尽量选择VF较小的型号。
反向饱和漏电流IR：在肖特基二极管两端加入反向电压时，流过肖特基二极管的电流，选择时尽量选择IR较小的型号。
额定电流IF：肖特基二极管长期运行时，根据允许温升折算出来的平均电流值。
浪涌电流IFSM：允许流过正向电流的瞬间电流，这个值相当大。肖特基二极管因其低正向压降和快速开关性能，在现代电子技术中扮演着越来越重要的角色。

5. 常见的肖特基二极管型号及适用电路

1N5820/1N5821/1N5822：这些肖特基二极管具有低正向压降和高反向耐受电压，适用于高频应用和开关电源。
BAT41/BAT42/BAT43：这些肖特基二极管具有较小的反向漏电流和快速恢复时间，适用于模拟和数字电路、高频应用和电源管理。
BAT46：超快速肖特基二极管，具有低正向压降和高反向耐受电压，适用于高速开关、脉冲电路和放大器。
BAT54/BAT85：具有超快速恢复时间和低正向压降，适用于高频应用和数字电路。
SB560：具有高反向耐受电压和低正向压降，适用于高速开关、脉冲电路和放大器。
SR110/SR120/SR160：具有超快速恢复时间和低正向压降，适用于高频应用和数字电路。
SR240/SR260/SR360/SR560：具有超快速恢复时间和高反向耐受电压，适用于高速开关、脉冲电路和放大器。
MBR20100CT：具有高反向耐受电压和低正向压降，适用于高速开关、脉冲电路和放大器。
MBRB2045CT：具有超快速恢复时间和低正向压降，适用于高频应用和数字电路。这些型号的肖特基二极管因其特定的电气特性而被广泛应用于各种电子电路中。在选择肖特基二极管时，需要根据具体的应用需求和电路参数来确定合适的型号。