文档介绍：肖特基二极管编辑肖特基二极管是以其发明人肖特基博士( Schottky ) 命名的, SBD 是肖特基势垒二极管( SchottkyBarrierDiode, 缩写成 SBD ) 的简称。 SBD 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, SBD 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。目录 1 简介 2 原理 3 优点 4 缺点 5 结构 6 封装 7 特点 8 应用 9 作用 10 检测?性能比较?检测方法 11 其它?高压 SBD ? SiC 高压 SBD 1 简介编辑肖特基二极管是以其发明人华特?肖特基博士( Walter Hermann Schottky , 1886 年7月 23 日— 1976 年3月4 日)命名的, SBD 是肖特基势垒二极管肖特基二极管结构原理图( Schottky Barrier Diode, 缩写成 SBD )的简称。 SBD 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, SBD 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。肖特基二极管是问世的低功耗、大电流、超高速半导体器件。其反向恢复时间极短( 可以小到几纳秒), 正向导通压降仅左右, 而整流电流却可达到几千毫安。这些优良特性是快恢复二极管所无法比拟的。中、小功率肖特基整流二极管大多采用封装形式。 2 原理编辑肖特基二极管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。典型的肖特基整流管的内部电路结构是以 N 型半导体为基片, 在上面形成用***作掺杂剂的 N- 外延层。阳极使用钼或铝等材料制成阻档层。用二氧化硅( SiO2 )来消除边缘区域的电场,提高管子的耐压值。 N 型基片具有很小的通态电阻,其掺杂浓度较 H- 层要高 100% 倍。在基片下边形成 N+ 阴极层,其作用是减小阴极的接触电阻。通过调整结构参数,N 型基片和阳极金属之间便形成肖特基势垒, 如图所示。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。综上所述,肖特基整流管的结构原理与 PN 结整流管有很大的区别通常将 PN 结整流管称作结整流管, 而把金属- 半导管整流管叫作肖特基整流管, 采用硅平面工艺制造的铝硅肖特基二极管也已问世,这不仅可节省贵金属,大幅度降低成本,还改善了参数的一致性。 3 优点编辑肖特基二极管 SBD 具有开关频率高和正向压降低等优点, 但其反向击穿电压比较低, 大多不高于 60V ,最高仅约 100V ,以致于限制了其应用范围。像在开关电源( SMPS )和功率因数校正( PFC )电路中功率开关器件的续流二极管、变压器次级用 100V 以上的高频整流二极管、 RCD 缓冲器电路中用 600V ~ 的高速二极管以及 PF C 升压用 600V 二极管等, 只有使用快速恢复外延二极管( FRED ) 和超快速恢复二极管( UFRD )。 UFRD 的反向恢复时间 Trr 也在 20ns 以上, 根本不能满足像空间站等领域用 1MHz ~ 3MHz 的 SMPS 需要。即使是硬开关为 100kHz 的 SMPS ,由于 UFRD 的导通损耗和开关损耗均较大, 壳温很高, 需用较大的散热器, 从而使 SMP S 体积和重量增加,不符合小型化和轻薄化的发展趋势。因此,发展 100V 以上的高压 SBD , 一直是人们研究的课题和关注的热点。近几年, SBD 已取得了突破性的进展, 150V 和 200V 的高压 SBD 已经上市,使用新型材料制作的超过 1kV 的 SB D 也研制成功,从而为其应用注入了新的生机与活力。 4