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肖特基二极管的优势与作用是什么?

来源: 时间:2024/5/16 8:37:08

       肖特基二极管不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,肖特基二极管也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。由凌讯微电子介绍一下肖特基二极管的优点、应用以及它的作用。

       肖特基二极管主要优点

      (1)由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度,故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低(约低0.2V)。

      (2)由于肖特基二极管是一种多数载流子导电器件,不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。肖特基二极管的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间,完全不同于PN结二极管的反向恢复时间。由于肖特基二极管的反向恢复电荷非常少,故开关速度非常快,开关损耗也特别小,尤其适合于高频应用。

       但是,由于肖特基二极管的反向势垒较薄,并且在其表面极易发生击穿,所以反向击穿电压比较低。由于肖特基二极管比PN结二极管更容易受热击穿,反向漏电流比PN结二极管大。

       肖特基二极管应用

       肖特基二极管的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流,在非常高的频率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于检波和混频,在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用肖特基二极管,像肖特基二极管这样的集成电路早已成为TTL电路的主流,在高速计算机中被广泛采用。

       除了普通PN结二极管的特性参数之外,用于检波和混频的肖特基二极管电气参数还包括中频阻抗(指肖特基二极管施加额定本振功率时对指定中频所呈现的阻抗,一般在200Ω~600Ω之间)、电压驻波比(一般≤2)和噪声系数等。

       肖特基二极管作用

       肖特基二极管,它属一种低功耗、超高速半导体器件。它显著的特点为反向恢复时间极短(可以小到几纳秒),正向导通压降仅0.4V左右。其多用作高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管,也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。在通信电源、变频器等中比较常见。

       一个典型的应用,是在双极型晶体管 BJT 的开关电路里面,通过在 BJT 上连接 Shockley 二极管来箝位,使得晶体管在导通状态时其实处于很接近截止状态,从而提高晶体管的开关速度。这种方法是 74LS,74ALS,74AS 等典型数字 IC 的 TTL内部电路中使用的技术。

       肖特基二极管的还有一个特点便是正向压降 VF 比较小。在同样电流的情况下,它的正向压降要小许多。另外它的恢复时间短。它也有一些缺点:耐压比较低,漏电流稍大些。选用时要全面考虑。