| 肖特基二極管廣泛應用于開(kāi)關(guān)電源中，每一個(gè)從事電子行業(yè)的人都有聽(tīng)過(guò)肖特基，但我們是否真正了解,肖特基內部結構、應用范圍以及為什么肖特基廣泛應用于高頻開(kāi)關(guān)電源中？那么下面就讓我們一起走進(jìn)肖特基的世界尋找我們想要的答案。
二極管有多種類(lèi)型：按材料分為鍺二極管、硅二極管、砷化鎵二極管等；按管芯結構可分為面接觸二極管和點(diǎn)接觸二極管；按用途不同又可分為整流二極管、檢波二極管、穩壓二極管、變容二極管、光電二極管、發(fā)光二極管、開(kāi)關(guān)二極管、快速恢復二極管等；按照結類(lèi)型又可分為半導體結型二極管和金屬半導體結型二極管，然而肖特基二極管就屬于金屬半導體結型二極管。
一、肖特基二極管的內部結構
肖特基（Schottky）二極管也稱(chēng)肖特基勢壘二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)SBD），是由金屬與半導體接觸形成的勢壘層為基礎制成的二極管如圖 1所示，其主要特點(diǎn)是正向導通壓降�。s0.45V），反向恢復時(shí)間短和開(kāi)關(guān)損耗小，是一種低功耗、超高速半導體器件。肖特基二極管在結構原理上與PN結二極管有很大區別，它的內部是由陽(yáng)極金屬（用鉬或鋁等材料制成的阻擋層）、二氧化硅（SiO2）電場(chǎng)消除材料、N-外延層（砷材料）、N型硅基片、N+陰極層及陰極金屬等構成，如圖1所示。在N型基片和陽(yáng)極金屬之間形成肖特基勢壘。當在肖特基勢壘兩端加上正向偏壓（陽(yáng)極金屬接電源正極，N型基片接電源負極）時(shí)，肖特基勢壘層變窄，其內阻變��；反之，若在肖特基勢壘兩端加上反向偏壓時(shí)，肖特基勢壘層則變寬，其內阻變大。
圖 1
肖特基二極管存在的問(wèn)題是耐壓比較低，反向漏電流比較大。目前應用在功率變換電路中的肖特基二極管的大體水平是耐壓在150V以下，平均電流在100A以下，反向恢復時(shí)間在10～40ns。肖特基二極管應用在高頻低壓電路中，是比較理想的。
二、肖特基二極管應用
開(kāi)關(guān)電源當中我們經(jīng)常會(huì )用到肖特基二極管，但是由于不同廠(chǎng)商等原因性能上就相差很大，我們選擇肖特基時(shí)必須要考慮以下幾點(diǎn)參數：
1、導通壓降VF
VF為二極管正向導通時(shí)二極管兩端的壓降，當通過(guò)二極管的電流越大，VF越大；當二極管溫度越高時(shí)，VF越小。
2、反向飽和漏電流IR
IR指在二極管兩端加入反向電壓時(shí)，流過(guò)二極管的電流，肖特基二極管反向漏電流較大，選擇肖特基二極管是盡量選擇IR較小的二極管。
3、額定電流IF
指二極管長(cháng)期運行時(shí)，根據允許溫升折算出來(lái)的平均電流值。
4. 最大浪涌電流IFSM
允許流過(guò)的過(guò)量的正向電流。它不是正常電流，而是瞬間電流，這個(gè)值相當大。
5．最大反向峰值電壓VRM
即使沒(méi)有反向電流，只要不斷地提高反向電壓，遲早會(huì )使二極管損壞。這種能加上的反向電壓，不是瞬時(shí)電壓，而是反復加上的正反向電壓。因給整流器加的是交流電壓，它的最大值是規定的重要因子。最大反向峰值電壓VRM指為避免擊穿所能加的最大反向電壓。目前肖特基最高的VRM值為150V。
6. 最大直流反向電壓VR
上述最大反向峰值電壓是反復加上的峰值電壓，VR是連續加直流電壓時(shí)的值。用于直流電路，最大直流反向電壓對于確定允許值和上限值是很重要的.
7．最高工作頻率fM
由于PN結的結電容存在，當工作頻率超過(guò)某一值時(shí)，它的單向導電性將變差。肖特基二極管的fM值較高，最大可達100GHz。
8．反向恢復時(shí)間Trr
當工作電壓從正向電壓變成反向電壓時(shí)，二極管工作的理想情況是電流能瞬時(shí)截止。實(shí)際上，一般要延遲一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間。決定電流截止延時(shí)的量，就是反向恢復時(shí)間。雖然它直接影響二極管的開(kāi)關(guān)速度，但不一定說(shuō)這個(gè)值小就好。也即當二極管由導通突然反向時(shí)，反向電流由很大衰減到接近IR時(shí)所需要的時(shí)間。大功率開(kāi)關(guān)管工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，此項指標至為重要。
9. 最大耗散功率P
二極管中有電流流過(guò)，就會(huì )吸熱，而使自身溫度升高。在實(shí)際中外部散熱狀況對P也是影響很大。具體講就是加在二極管兩端的電壓乘以流過(guò)的電流加上反向恢復損耗。
三、肖特基與快恢復二極管對比
快恢復二極管是反向恢復時(shí)間很短的二極管（5us以下），其正向壓降高于普通二極管（0.8~2V）反向耐壓在1200V以下，在性能上可以分為快恢復和超快恢復，后者可以達到100ns以下。
肖特基二極管反向恢復時(shí)間在10ns以下，反向漏電流較大，耐壓低，一般低于150V多用于低壓場(chǎng)合。
肖特基二極管和快恢復二極管區別：前者的恢復時(shí)間比后者小一百倍左右，前者的反向恢復時(shí)間大約為幾納秒。前者的優(yōu)點(diǎn)還有低功耗，大電流，超高速；后者有較高的開(kāi)關(guān)速度,同時(shí)也能得到較高的耐壓，反向漏電小，可用于電壓較高且頻率較高的場(chǎng)合。
另外肖特基二極管的ESD承受能力低于快恢復二極管。 |
