肖特基二極管是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件。它的反向恢復(fù)時(shí)間非常短(可以小到幾納秒),正向傳導(dǎo)電壓降僅約為0.4V,而整流電流可以達(dá)到幾千安培。這些出色的特性是快速恢復(fù)二極管無(wú)法比擬的。中小功率肖特基整流二極管大多采用封裝形式。
肖特基二極管的基本原理是在金屬(如鉛)和半導(dǎo)體(N型硅片)的接觸表面形成肖特基勢(shì)壘,阻擋反向電壓。肖特基和PN結(jié)的整流原理根本不同。耐受電壓僅為40V左右。它的特長(zhǎng)是:開(kāi)關(guān)速度非常快,反向恢復(fù)時(shí)間特別短。因此,可以制造開(kāi)關(guān)二極管和低壓大電流整流二極管。
肖特基二極管是具有肖特基特性的“金屬半導(dǎo)體結(jié)”二極管。它的正向啟動(dòng)電壓很低。除鎢材料外,金、鉬、鎳、鈦和其他材料也可以用于金屬層。它的半導(dǎo)體材料是硅或砷化鎵,主要是氮型半導(dǎo)體。該器件由多數(shù)載流子傳導(dǎo),因此其反向飽和電流遠(yuǎn)大于由少數(shù)載流子傳導(dǎo)的PN結(jié)。
由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存儲(chǔ)效應(yīng)非常小,其頻率響應(yīng)僅受RC時(shí)間常數(shù)的限制。因此,肖特基二極管是高頻快速開(kāi)關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá)100千兆赫。此外,金屬絕緣體半導(dǎo)體肖特基二極管可用于制造太陽(yáng)能電池或發(fā)光二極管。
肖特基二極管利用金屬半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘來(lái)控制電流。其主要特點(diǎn)是正向壓降低(0.3V至0.6V);此外,它是多光子傳導(dǎo),比少數(shù)光子器件具有更快的反應(yīng)速度。肖特基二極管通常在柵極電路中用作三極管集電極的箝位二極管,以防止三極管因飽和而降低開(kāi)關(guān)速度。
肖特基二極管分為兩種封裝形式:引線和表面貼裝(貼片)。帶引線封裝的肖特基二極管通常用作高頻大電流整流二極管、續(xù)流二極管或保護(hù)二極管。它有單管式和雙管(雙二極管)式兩種封裝形式。