這個(gè)二極管骨骼清奇 與眾不同

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問(wèn)：肖特基二極管與標(biāo)準(zhǔn)二極管的比較

二極管有若干種不同的形狀和特點(diǎn)，從微小型玻璃封裝齊納二極管到大型整流二極管PUK模塊。肖特基二極管在這一范圍中處于中間位置。那么肖特基有什么特別之處呢？

一般來(lái)說(shuō)，二極管可具備許多常見(jiàn)的參數(shù)，因此，作為參考，我們可以將肖特基二極管與“標(biāo)準(zhǔn)”二極管進(jìn)行比較，也就是極其常見(jiàn)的硅P-N結(jié)整流二極管；如1N400x。

肖特基二極管因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)而得名。正是這種結(jié)構(gòu)賦予了它獨(dú)特的特能。

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結(jié)構(gòu)

肖特基二極管的結(jié)構(gòu)與硅P-N結(jié)二極管有所不同。肖特基二極管使用的是鍵合到N型摻雜材料中的單層薄金屬，而不是雙層摻雜半導(dǎo)體材料。這種金屬與N型半導(dǎo)體層疊的組合也稱為M-S結(jié)（金屬-半導(dǎo)體結(jié)），而這兩種材料的會(huì)聚則稱為肖特基勢(shì)壘，二者皆以華特?H?肖特基（WalterH. Schottky）的名字來(lái)命名。

這種金屬可以是貴金屬中的任何一種（如鉑、鎢、金等），具體取決于廠商的絕密配方。

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特性

肖特基勢(shì)壘具有一些獨(dú)特的特性，使該二極管成為某些應(yīng)用的理想之選。與P-N結(jié)相比，M-S結(jié)產(chǎn)生的電子耗盡區(qū)更窄。這使得肖特基二極管具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 低正向電壓

• 正向偏壓時(shí)，肖特基二極管只需0.3-0.4 伏即可開(kāi)始導(dǎo)通，而P-N結(jié)則需要0.6-0.7伏。這在必須節(jié)能的應(yīng)用中非常有益，如電池驅(qū)動(dòng)和太陽(yáng)能電池應(yīng)用。

• 借助低正向電壓的優(yōu)勢(shì)，肖特基二極管可以有效地保護(hù)敏感器件不受過(guò)電壓的影響。

• 高速開(kāi)關(guān)

• 這種窄耗盡區(qū)非常適合高速開(kāi)關(guān)應(yīng)用，在該應(yīng)用中，二極管需要在正向和反向偏壓之間快速導(dǎo)通和斷開(kāi)。這種特性很適合降壓升壓轉(zhuǎn)換器等開(kāi)關(guān)電源。

• 低噪聲

• 窄耗盡區(qū)可形成低電容二極管。這意味著，與P-N結(jié)二極管相比，肖特基二極管可避免嗡嗡聲和其他電容噪聲，因此成為RF電路的首選。

• 性能優(yōu)勢(shì)

• 與類(lèi)似規(guī)格的P-N結(jié)二極管相比，肖特基二極管在高功率應(yīng)用中的功耗更低且散熱效率更高。

另一方面，窄耗盡區(qū)也有缺點(diǎn)：

• 漏電流

• 并非每個(gè)二極管都是完美無(wú)缺的，在反向偏壓時(shí)，二極管可能會(huì)出現(xiàn)漏電流的情況。與P-N結(jié)二極管相比，肖特基二極管的耗盡區(qū)較窄，因此容易產(chǎn)生高漏電流。

• 反向電壓較低

• 由于耗盡區(qū)較窄，與P-N結(jié)二極管相比，肖特基二極管無(wú)法承受高反向電壓；肖特基二極管的電壓范圍在50V以內(nèi)，而P-N結(jié)的電壓范圍通常從500V至上千伏不等。

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應(yīng)用

肖特基勢(shì)壘的獨(dú)特特性使其可廣泛應(yīng)用于大量電氣和電子電路。舉幾個(gè)最為典型的例子：

• 電壓箝位——由于肖特基二極管的正向電壓較低，因此常被用于保護(hù)器件免受過(guò)電壓或反向電壓的影響，只需將電壓箝位到簡(jiǎn)單的電壓軌中即可，有時(shí)稱為軌至軌控制電路。

• 高效阻塞二極管——同樣由于正向電壓較低，肖特基二極管還可用于光伏系統(tǒng)，有助于防止在產(chǎn)生的電量低于電池電壓時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池放電。當(dāng)太陽(yáng)能電池全量生產(chǎn)時(shí)，肖特基二極管在電池充電過(guò)程中的開(kāi)銷(xiāo)很低。

• 開(kāi)關(guān)模式電源——得益于其效率高且恢復(fù)時(shí)間短，肖特基二極管常用于高效率電源和直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器電路內(nèi)。

• 電池供電器件——如果低電壓開(kāi)銷(xiāo)和高效率是關(guān)鍵考量因素，那么肖特基二極管就是不二之選。在電池供電的器件中，電壓開(kāi)銷(xiāo)非常高，因此當(dāng)需要阻塞二極管時(shí)，即可借助肖特基的低正向電壓特點(diǎn)。有時(shí)候，肖特基二極管也不太用于電池供電的器件中：當(dāng)它主要處于反向偏壓狀態(tài)時(shí)。因?yàn)榕c傳統(tǒng)的P-N結(jié)二極管相比，肖特基二極管的漏電流會(huì)導(dǎo)致電池更快耗盡。

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