肖特基二极管
摘要:肖特基二极管(Schottky Barrier Diode, SBD)是一种利用金属-半导体结(肖特基势垒)实现单向导电的半导体器件。与普通PN结二极管相比,它具有低正向压降、超快开关速度的特点,广泛应用于高频、高效率电路。
什么是肖特基二极管?
肖特基二极管是一种金属-半导体结型二极管,也称为热载流子二极管、低压二极管或肖特基势垒二极管。肖特基二极管由半导体与金属结合而成。肖特基二极管具有快速开关动作和低正向压降。众所周知,在PN结二极管中,p型和n型结合在一起形成PN结。而肖特基二极管则使用铂或铝等金属代替P型半导体。
肖特基二极管符号是什么?
肖特基二极管的符号与普通二极管类似。金属面作为阳极,半导体面作为阴极。肖特基二极管的电路符号如图所示。
肖特基二极管符号
肖特基二极管的VI特性
肖特基二极管的VI特性与PN结二极管非常相似。在肖特基二极管中,电流是因变量,而电压是自变量。肖特基二极管的正向压降较低,在0.2至0.3伏之间。
肖特基二极管的工作原理
该操作依赖于不同材料中的电子具有不同势能的原理。
N型半导体的势能比金属的电子高。
当这两者接触时,电子会在金属-半导体界面上双向流动。
对肖特基施加电压,使得金属与半导体相比为正。
电压对抗内建电势,使电流容易流动。
肖特基二极管的应用
肖特基二极管在电子行业中一直发挥着重要作用,其独特的性能使其在二极管整流器中得到了广泛的应用。以下是肖特基二极管的一些主要应用领域。
射频混频器和检波二极管:
肖特基二极管凭借其极高的开关速度和极高的频率能力,在射频领域拥有卓越的性能。肖特基势垒二极管非常适合用于高性能二极管环形混频器。
电源整流器:
肖特基二极管也具备大功率整流功能。高电流密度和低正向压降意味着其功率损耗比普通PN结二极管要小。
电源或电路:
这种二极管在两个不同电源驱动负载(例如电池供电)的情况下非常有用。重要的是,来自电源的功率不应与其他功率混合。
太阳能电池应用:
众所周知,太阳能电池通常与可充电电池相连,这些电池大多是铅酸电池,因为需要全天候供电。太阳能电池无法反向充电,因此需要按比例使用二极管。
肖特基二极管的优点
肖特基二极管的优点如下:
由于二极管的耗尽区可以忽略不计,因此二极管的电容很低。
二极管的反向恢复时间非常快,即从导通状态到截止状态的变化很快。
由于耗尽区可忽略不计,因此二极管的电流密度很高。
二极管的导通电压为0.2至0.3伏,非常低。
肖特基二极管的缺点
肖特基二极管的唯一缺点是二极管的反向饱和电流较大。
肖特基二极管和PN结二极管有什么区别?
肖特基二极管 | PN结二极管 |
在这个二极管中,结是在n型半导体和金属板之间形成的 | 在这个二极管中,结是在 p 型和 n 型半导体之间形成的 |
正向压降低 | pn结二极管的正向压降大于 |
反向恢复损耗和反向恢复时间非常小 | 反向恢复损耗和反向恢复时间更 |
它是一个单极设备 | 它是一个双极装置 |
电流的传导仅由于电子的运动而发生 | 电流的传导是由于电子和空穴的运动而发生的 |
肖特基二极管的应用
肖特基二极管的一些常见应用包括:
反向电流保护
太阳能电池应用
放电保护
电压钳位
开关电源
逻辑门电路
射频混频器和检波二极管