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                肖〖特基二极管工作原理
                发布日期:2021/6/8 14:16:58

                肖特『基势垒二极管SBD(Schottky Barrier Diode,简称肖特基二极管)是︻近年来间世的低功耗、大电流、超◥高速半导体器件。其反向恢复时间极短(可△以小到几纳秒),正向导通压∮降仅0.4V左右,而整流电流却可达到几千安培。这些优良特性是快恢▅复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。

                1.结构原理
                   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,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的多属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子ぷ,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中扩散。显然,金属A中没有空穴,也就不存在@ 空穴自A向B的扩散运动。随着电子∮不断从B扩散到A,B表面电子浓度表面逐渐降轻工业部,表面电中性被破坏,于是◢就形成势垒,其电场方向为B→A。但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一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扩散▲运动达到相对的平衡,便形成了肖特基势垒。

                肖特基二极管

                典型的肖特基整流管的内部电路结构如图1所示。它是以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(阻档层)金属材料是钼。二氧化硅(SiO2)用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。通过调整结构参数,可在基片与阳极金属之间形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分别接电源的正、负极,此时势垒宽度Wo变窄。加负偏压-E时,势垒宽※度就增加
                    综上所述,肖特基整流管的结构原理与PN结整流管有很大的区别通常将PN结整流管称作结整流管,而把金属-半导管整流管叫作肖特基整流管,近年来,采用硅平面工艺制造的铝硅肖特Ψ 基二极管也已问世,这不仅可节省贵金属,大幅度降★低成本,还改善了参数的一致性。
                肖特基整流管仅用一种载流子(电子)输送电荷,在势垒外侧〓无过剩少数载流子的积累,因此,不存在电荷储存问题(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,一般不超々过去时100V。因此适宜在低压、大电流情况下工作。利用其低压降这▓特点,能提高低压、大电流整流(或续流)电路的※效率 。
                2.性能比较
                1列出了肖特基二极管现超快恢复二极管、快恢复二极管、硅高频整流二极管、硅高①速开关二极管的性能比较。由表可见,硅高速开关二极管的trr虽极低,但平均整流电流很小,不能作大电流整流用。
                 3.检测方法
                    下面通过一个实例来介绍检→测肖特基二极管的方法。检测内容包括:①识别电极;②检查管子的单向导电性;③测正向导压降VF;④测量反向击穿电压VBR
                    被测管为B82-004型肖 特基管,共有三个管脚,外形如图4所示,将∏管脚按照从左至右顺序编上序号①、②、③。选择500型』万用表的R&TImes;1档○进行测量,全部数据整理成表2。

                测试结论: 

                第一,根据①—②、③—④间均可测出正向电阻【,判定被测管为共阴对管,①、③脚为两个△阳极,②脚为公共※阴极。      
                第二,因①—②、③—②之间的正向电阻只几欧姆,而反向电阻为无穷大,故具有▆单向导电性。'
                第三,内部两只肖特基二极管的正向导通压降分别为0.315V、0.33V,均低于手册①中给定的最大允许值VFM(0.55V)。
                另外使用ZC 25-3型兆欧表和500型万用表的250VDC档测出,内部两管的反向击穿电压VBR依次为140V、135V。查手册,B82-004的最高反向工作电◆压(即反向峰值电压◎)VBR=40V。表明留有较高的安全系数.

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