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肖特基二极管

作者:深圳市豪林电子有限公司 浏览: 发表时间:2022-05-24 14:17:05

肖特基二极管,也被称为热载流子二极管,是一种具有低正向压降和非常快速的开关动作的半导体二极管。当电流流过肖特基二极管时,肖特基二极管端子上有一个小的电压降。普通二极管的电压压降通常在0.6V-1.7V之间,而肖特基二极管的电压压降通常在0.15V-0.45V之间。

这种较低的电压降提供了更好的系统效率和更高的开关速度。在肖特基二极管中,半导体和金属之间形成了一个半导体-金属结,从而形成了肖特基势垒。N型半导体作为阴极,金属则作为二极管的阳极。这种肖特基势垒导致低正向电压降和非常快速的开关。

肖特基二极管被广泛应用于变频器、开关电源、驱动器等电路,作为低压、高频、大电流整流二极管、保护二极管、续流二极管等使用。

肖特基二极管电路符号


肖特基二极管内部结构

肖特基二极管是通过将掺杂半导体区域(通常是N型)与金属(例如金、银、铂)连接起来而形成的。不是PN结,而是金属-半导体,如下图所示

肖特基二极管结构图


肖特基二极管工作原理

当金属与N型半导体结合时,形成MS结,这个结被称为肖特基势垒。肖特基势垒的行为会有所不同,具体取决于二极管是处于无偏置、正向偏置还是反向偏置状态。


肖特基二极管的特点

1:低正向导通压降

肖特基二极管的导通电压在硅二极管的0.2V-0.3V之间,而标准硅二极管的导通电压在0.6V-0.7V之间,这使得它具有与诸二极管非常相同的开启电压。


2:快速恢复时间

由于存储电荷量少,恢复时间快,这意味着它可以用于高速开关应用。


3:低结电容

鉴于非常小的有源区域,通常由于在硅上使用线点接触,电容水平非常小。


4:高电流密度

肖特基二极管的耗尽区可以忽略不计。所以施加很小的电压就足以产生大电流。


5:噪音更小

与典型的PN结二极管相比,肖特基二极管产生的噪声更少。


6:性能更好

肖特基二极管将消耗更少的功率,可以轻松满足低压应用的要求。

肖特基二极管的应用

肖特基二极管具有较多应用,从整流、信号调节、开关,电压钳位、太阳能电池等,主要是因为它们的低功耗和快速的开关速度。


1:射频混频器和检波二极管

肖特基二极管因其高开关速度和高频率能力而在射频应用中独树一帜。鉴于此,肖特基二极管用于许多高性能二极管环形混频器。除此之外,它们的低开启电压和高频能力以及低电容使它们成为射频检测器的理想选择。


2:功率整流器

肖特基二极管也应用于大功率应用中,作为整流器。它们的高电流密度和低正向压降意味着与使用普通PN结二极管相比,浪费的功率更少。这种效率的提高意味着需要消散的热量更少,并且可以在设计中加入更小的散热器。


3:电源或电路

肖特基二极管可用于负载由两个独立电源驱动的应用。一个示例可以是主电源和电池电源。在这些情况下,一个电源的电源不能进入另一个电源是必要的。这可以使用二极管来实现。然而,重要的是要最小化二极管上的任何电压降以确保最大效率。

与许多其他应用一样,鉴于其低正向压降,该二极管非常适合此应用。肖特基二极管往往具有较高的反向漏电流。这可能导致任何可能正在使用传感电路出现问题。进入高阻抗电路的泄漏路径会导致错误读数。因此,这必须在电路设计中加以考虑。


4:电压钳位/削波电路

限幅器电路和钳位器电路通常用于波形整形应用。具有低压降特性的肖特基二极管可用作钳位二极管。


5:反向电流和放电保护

肖特基二极管也被称为阻塞二极管,因为它阻止电流反向流动;可用作放电保护。例如,在应急闪光灯中,在超级电容器和直流电机之间使用了一个肖特基二极管,以防止超级电容器通过直流电机放电。


6:采样保持电路

正向偏置肖特基二极管没有任何少数电荷载流子,因此,它们可以比典型的 PN 结二极管更快地切换。使用肖特基二极管是因为它们从采样到保持步骤的转换时间较短,这会在输出端产生更准确的采样。


7:太阳能电池

肖特基二极管可以帮助最大限度地提高太阳能电池的效率,因为它们具有低正向电压降。它们还有助于保护电池免受反向充电。

肖特基二极管系列产品


  HL自主品牌

VD MOS、TRENCH MOS、SJ-MOS(COOL MOS)、SGT MOS、FR MOS、肖特基二极管、快恢复二极管、三端稳压管、电源开关管等。

现已推出第三代半导体,碳化硅二极管及碳化硅MOS管。


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