肖特基二极管:这是什么?(符号、应用及特点)

什么是肖特基二极管

什么是肖特基二极管(热载流子二极管)?

一个肖特基二极管(也称为热载流子二极管或肖特基势垒二极管)是一种半导体二极管由半导体与金属结合而成的。肖特基二极管具有低正向电压降(0.15至0.45 V)和非常快速的开关动作。

就像一个普通的二极管,肖特基二极管将引导电流在向前方向时,足够的正向电压被应用。

但是一个硅PN结二极管的正向电压为600-700 mV (0.6-0.75 V),肖特基的正向电压为150-450 mV (0.15-0.45 V)。

这种较低的正向电压要求使得肖特基二极管具有更高的开关速度和更高的效率。

肖特基二极管的结是由金属(如金、钨、铬、铂、钼或某些硅化物)和一种金属组成的n型掺杂硅半导体

在这里,阳极是金属面,阴极是半导体面。

肖特基二极管的符号如下图所示。
肖特基二极管

肖特基二极管的构造

在一端,在金属和轻微掺杂之间形成一个结n型半导体.这是一个单侧结。

在另一端,金属和重掺杂的半导体接触是存在的。它被称为双边接触电阻(见图2和图3)。在这个接触中,没有电位是存在的,是非整流的。

如果兴奋剂的半导体增加,耗尽层宽度减小。

当宽度减小到一定程度时,载流子很容易通过耗尽区。

当掺杂非常高时,结不能作为整流器,它将成为欧姆接触。这二极管可以同时是一个二极管和一个欧姆接触。
钝化的肖特基二极管

当肖特基二极管处于无偏置状态时,与金属中的电子相比,位于半导体侧的电子具有非常低的能级。

因此,电子不能通过结势垒,这被称为结势垒肖特基势垒.如果二极管是正偏的,在n侧的电子获得足够的能量,以跨越结势垒进入金属。

这些电子以巨大的能量进入金属。因此,这些电子称为热载流子。因此二极管称为a热载流子二极管
肖特基二极管的构造

器件的等效电路(肖特基二极管)的典型值如下所示。
肖特基二极管的等效电路
上述电路可近似如下所示。这种近似电路在许多应用中使用。
肖特基二极管的等效电路
肖特基二极管有什么独特之处吗pn结二极管

  • 这是一种单极装置。这是由于不显着当前的从金属流向n型半导体(反向少数载流子不在)。但是P-N结二极管是一种双极器件。
  • 由于金属上没有孔,所以没有储存电荷。因此,肖特基二极管可以比其他二极管快速切换,噪声也相对较低。
  • 比P-N二极管(0.7 V)更低的势垒电位(0.2 - 0.25 V)

肖特基二极管、PN结二极管和点接触二极管的VI特性

下图比较了肖特基二极管、PN结二极管和点接触二极管的V-I特性。

肖特基二极管V-I特性的比较

肖特基二极管中的电流元件

这方面的现状二极管通过电子(多数载流子)在吗n型半导体

扩散扩散电流(浓度梯度的结果扩散电流密度的电子)
Dn→电子扩散常数。
q→电子电荷= 1.6 ×1019C。
隧道→隧穿电流
Thermonic发射由于热能(热离子发射)的电子喷射,这个电流将在电极之间产生。

肖特基二极管的优点

肖特基二极管的优点包括:

  • 由于存储电荷量很低,恢复时间很快。所以这个二极管用于高速开关应用。
  • 它的开启度很低电压
  • 它具有低结电容。
  • 电压降很低。

肖特基二极管的缺点

肖特基二极管的缺点包括:

  • 反向漏电流。
  • 额定反向电压低。

肖特基二极管的应用

肖特基二极管的一些应用包括:

  • 用于开关模式电源。
  • 用于反电流保护。
  • 用于放电保护。
  • 用于夹压应用。
  • 用于射频混频器和检测器二极管。
  • 中使用的太阳能电池应用程序
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