SBD的主要优点包括两个方面:
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SBD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。SBD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SBD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SBD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SBD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。
肖特基二极管是贵金属(金、银、铝、铂等)A为正极,以N型半导体B为负极,利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属-半导体器件。因为N型半导体中存在着大量的电子,贵金属中仅有极少量的自由电子,所以电子便从浓度高的B中向浓度低的A中扩散。显然,金属A中没有空穴,也就不存在空穴自A向B的扩散运动。随着电子不断从B扩散到A,B表面电子浓度逐渐降低,表面电中性被破坏,于是就形成势垒,其电场方向为B→A。但在该电场作用之下,A中的电子也会产生从A→B的漂移运动,从而消弱了由于扩散运动而形成的电场。当建立起一定宽度的空间电荷区后,电场引起的电子漂移运动和浓度不同引起的电子扩散运动达到相对的平衡,便形成了肖特基势垒。
对于点接触型肖特基二极管,它在微波通信电路方面具有重要地位。此外,铝硅肖特基二极管在高频电路中扮演着检波和鉴频的角色,取代了传统的检波二极管。需要注意的是,肖特基二极管的反向耐压相对较低,不适用于高反压电路。
肖特基二极管的特点
1、肖特基二极管的高度要比PN结势垒的高度更低,同时它正向导通门限电压以及正向电压都要比PN结二极管低。
2、肖特基二极管是一种多数载流子导电的器件,而且它的电容的充电和放电时间和速度与同类的器件相比有所不同。同时因为肖特基二极管本身的电荷比较的少,所以在正真运行的过程中它的开关的速度是非常快的,而且它在运作过程中的消耗量也是非常小,很适用于那些高频的操作。
3、肖特基二极管具有反向势垒比较薄的特点,因此在运行的过程中容易对表面造成一定的伤害,所以它的反向击穿电压就比较低了。
4、肖特基二极管与其它相似的器件相比,比较容易受热击穿,所以它本身的反向漏电流是比较大的。
肖特基二极管的优点:器件本身具有很高的开关频率,而且它的反向击穿电压比较的低。同时因为技术的不断改进,对新型材料的使用,使得肖特基二极管本身充满了生机以及很强的竞争力。
肖特基二极管结构肖特基二极管在结构原理上与PN结二极管有很大区别,它的内部是由阳极金属(用钼或铝等材料制成的阻挡层)、二氧化硅(SiO2)电场消除材料、N-外延层(砷材料)、N型硅基片、N+阴极层及阴极金属等构成。在N型基片和阳极金属之间形成肖特基势垒。当在肖特基势垒两端加上正向偏压(阳极金属接电源正极,N型基片接电源负极)时,肖特基势垒层变窄,其内阻变小;反之,若在肖特基势垒两端加上反向偏压时,肖特基势垒层则变宽,其内阻变大。
肖特基二极管 的耐压能常较低,但是它的恢复速度快,可以用在高频场合,故开关电源采用此种二极管作为整流输出用,尽管如此,开关电源上的整流管温度还是很高的。
面结合型管性能要优于点接触管,
主要原因在于:
1) 点接触管表面不易清洁,针点压力会造成半导体表面畸变。其接触势垒不是理想的肖特基势垒受到机械震动时还会产生颤抖噪声。面结合型管金半接触界面比较平整不暴露而较易清洁其接触势垒几乎是理想的肖特基势垒。
2) 不同的点接触管在生产时压接压力不同使得肖特基结的直径不同。因此性能一致性差可靠性也差。
对于低压大电流的高频整流,肖特基二极管是佳的选择(这时由于其反向耐压较低),常用的是作为±5V、±12V、±15V的整流输出管。(如计算机电源的+5V输出大多采用SR3040,+12V输出采用SR1660)再加上肖特基二极管的正向压降VF与结温TJ呈现负温度系数,所以用其制造的开关电源,温升低,噪声小,可靠性高。