肖特基二極管是什么?
一、肖特基二極管的概述
肖特基二極管是半導(dǎo)體器件的一種,是一種重要的非線性設(shè)備。它由金屬與半導(dǎo)體組成,從而形成一個PN結(jié)和一個Schottky金屬接觸。其優(yōu)點是具有低反向漏電流、快速開關(guān)響應(yīng)、高頻電流和低電壓降等特性。
肖特基二極管由美國物理學(xué)家肖特基于1938年發(fā)明,并稱之為“肖特基勢壘”(Schottky barrier)。在固態(tài)器件技術(shù)中,肖特基二極管與pn結(jié)二極管是重要的半導(dǎo)體器件之一。它是應(yīng)用于高速、高頻、低噪聲和功率電路的理想部件。在各種電子設(shè)備中都有廣泛的應(yīng)用,如放大器、開關(guān)、整流器、反向電壓保護(hù)器等。
二、肖特基二極管的結(jié)構(gòu)
肖特基二極管結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成,其中一部分是半導(dǎo)體,而另一部分是金屬。
1、半導(dǎo)體
半導(dǎo)體是肖特基二極管的重要組成部分。它是一塊具有PN結(jié)的半導(dǎo)體材料。在PN結(jié)中,P型區(qū)和N型區(qū)之間存在的勢壘為電子和空穴產(chǎn)生通道或阻礙電子和空穴從其中一側(cè)到另一側(cè)的運動。
2、金屬
金屬是肖特基二極管的重要組成部分之一。它與半導(dǎo)體直接接觸(其它用阻擋層隔離),由此產(chǎn)生的勢壘稱為肖特基勢壘(Schottky barrier)。金屬與半導(dǎo)體接觸處的勢壘高度約為1.2電子伏特。
三、肖特基二極管的特點
1、具有低反向漏電流
肖特基二極管具有低反向漏電流的特點,這是因為其陽極-負(fù)極端之間無PN結(jié)。這樣,兩極之間便無法形成載流子流動的通道,反向漏電流就極小。其漏電流與反向電壓共同決定了器件的性能。
2、具有快速開關(guān)響應(yīng)特性
肖特基二極管的響應(yīng)時間較快,開關(guān)響應(yīng)速度也非常迅速。當(dāng)電壓急劇變化時,肖特基二極管能夠在幾納秒以內(nèi)做出響應(yīng),這也使得肖特基二極管非常適合高速設(shè)備、快速轉(zhuǎn)換、收發(fā)器以及高速計算機(jī)電路的應(yīng)用。
3、具有高頻電流特性
肖特基二極管具有高頻電流的特性,它的載流子濃度低,由于較寬的禁帶寬(大于0.5eV),可以在更高的頻率下工作,這也使得肖特基二極管非常適合高頻電路。
4、具有低電壓降特性
肖特基二極管的電壓降較低,正常工作情況下,只需要幾個電壓,就可以使器件達(dá)到開啟狀態(tài)。相比之下,PN二極管則需要更高的電壓才能使其進(jìn)入開啟狀態(tài)。這使得肖特基二極管在省電型電路中具有廣泛應(yīng)用,例如鋰電池保護(hù)電路以及DC-DC升降壓電路中的應(yīng)用。
四、肖特基二極管的常見型號與用途
1、BAT54系列
BAT54系列可用于恒壓二極管、普遍電路、邏輯級應(yīng)用、二級保護(hù)、電源和信號開關(guān)移位等方面。
2、BAT85系列
BAT85系列用于高速開關(guān)、快速反向恢復(fù)、壓掉發(fā)射極噪聲、能量轉(zhuǎn)換和電壓保護(hù)等方面。
3、BAT46系列
BAT46系列主要應(yīng)用于高頻整流器、穩(wěn)壓器、抑制噪聲、快速開關(guān)、警報裝置和檢測儀器等方面。
4、BAS70系列
BAS70系列常用于低電源電壓應(yīng)用、電視機(jī)和照明局用途等方面。
5、MBR series
MBR系列具有大電流、大功率、高溫度穩(wěn)定性、快速開關(guān)及安裝更方便等特性,廣泛應(yīng)用于高穩(wěn)定性電源、低噪聲放大器、穩(wěn)壓器、模擬電路等領(lǐng)域。
總之,肖特基二極管具有許多獨特的優(yōu)點,使得它在電子領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。尤其是在高速、高頻、低噪聲和功率電路方面,肖特基二極管更是成為了不可或缺的元件。在未來,新肖特基技術(shù)和生產(chǎn)工藝的發(fā)展必將使肖特基二極管的應(yīng)用更加廣泛。
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