如何去通俗地理解肖特基二極管的工作原理呢？

大學模電里面沒有肖特基二極管的內容，然而在實際工作中，肖特基二極管甚至比普通二極管用得還要多。

與此同時，肖特基二極管和PN結二極管的工作原理是完全不同的。

這節(jié)就來簡單說一說我對肖特基二極管工作原理的理解。

肖特基二極管的工作原理

肖特基二極管，本質上就是金屬和半導體材料接觸的時候，在界面半導體處的能帶彎曲，形成了肖特基勢壘。

這個定義比較官方，估計看一眼就忘記了。

那么如何通俗理解呢？

其實就是金屬和半導體接觸的時候，電子會從半導體跑到金屬里面去。半導體失去電子，就會帶正電，形成空間電荷區(qū)（不可移動的正離子構成），這個空間電荷區(qū)，會阻止半導體的電子繼續(xù)向金屬移動，也就是說形成了肖特基勢壘。

當在這個勢壘上面加上正向電壓（金屬電壓》半導體電壓），那么半導體和金屬之間的勢壘就降低了。如此一來呢，電子就會從半導體流向金屬，從而形成正向電流。

反之，當加上反向電壓，勢壘被加大，電流基本為0，也就是說反偏截止了。

這，就是肖特基二極管的工作原理。

估計會有疑問：擴散不是從濃度高向濃度低的方向擴散？怎么會是金屬失去電子呢？金屬的自由電子那么多，搞錯了？

錯當然是沒錯，這個時候是不能用擴散來解釋的。

那怎么解釋呢？

這么理解吧，一個金屬塊，里面有很多自由電子，我們稱它們“自由”，說的是它們在這個金屬塊里面可以自由的移動，只有加一點點電壓，電子就能在金屬塊內運動。

但是如果想讓它們脫離金屬，飛到真空中去，這個應該是挺難的吧。難歸難，就有一個參數(shù)衡量到底有多難，那就是功函數(shù)。

功函數(shù)也叫逸出功，就是把電子從固體內部弄到外部去，所需的最少的能量。

事實表明，這個能量，金屬要比半導體（半導體稱為電子親合能）要大。所以，電子更難脫離金屬，而半導體相對容易一點。

因此，金屬與半導體搞到一起的時候，是金屬得到電子。

估計又有人說：話都讓你說了，PN結用濃度差擴散理論。

現(xiàn)在肖特基結，你又搞出個逸出功，得出另外一個結論，你長得帥，說什么都對？

雖然我長得不帥，但事實就是如此。

P型半導體，N型半導體，里面其實絕大多數(shù)都是硅原子，只是摻雜了少許雜質，它們的主要特性沒有變化，就是硅晶體。

因此，可以看作是同一種材料。

而金屬和半導體，它們完全是兩種材料，得失電子就要考慮逸出功。

其實，P型半導體和N型半導體，我們也是可以考慮逸出功的。只不過它們可以看作是一種材料，逸出功是一樣的，也就是沒有影響，所以一般也就不提了，主要考慮擴散作用了。

問題又來了：你說金屬與半導體接觸會形成肖特基二極管，那我們實際用的PN結二極管，焊接的兩個管腳是金屬導體吧，而里面又是半導體。

所以肯定有金屬和半導體接觸吧，怎么沒聽說形成了肖特基二極管？

這里呢，需要說明一下，金屬與半導體相接觸，并不是一定會形成二極管。

在N型半導體摻雜很高的時候，形成的勢壘會非常的薄，這時的電子呢，可以通過隧道效應直接就穿過這個薄的勢壘了。

這時候，這個勢壘就相當于是一個低阻值的電阻了，沒有二極管的整流特性。這種接觸稱為歐姆接觸。

而摻雜低的時候，形成的勢壘相對較寬，電子就不能因為隧道效應越過勢壘區(qū)了，這時候會形成二極管，這種金屬-半導體接觸就叫肖特基接觸。

肖特基二極管為什么速度快

都知道肖特基二極管比普通的二極管的速度更快，那為什么呢？

通過我們前面的文章知道，普通二極管的速度慢，其原因就是因為有反向恢復時間，而反向恢復時間是因為少數(shù)載流子的存儲作用導致的。

不清楚的話，可以點下面的鏈接再看看。

鏈接：二極管結電容和反向恢復時間都是怎么來的

而從肖特基二極管的工作原理可以看出，它只有一種載流子，那就是電子，也是多子。

所以就不存在反向恢復時間了，或者說反向恢復時間很短吧。

有點兒懵？

我在寫這個文章的時候，也是看了不少。其中百度百科讓我有點兒懵，我給大家貼出來看看。

貴金屬中只有極少量的自由電子？？？

逗我呢？難道是我錯了？

結尾

本文說了下我個人對肖特基二極管原理的理解，希望對同學們有所幫助。

若有錯漏的地方，請在留言區(qū)指出，一起進步。

責任編輯：lq6