第二讲-肖特基势垒二极管
肖特基二极管的作用是什么
精心整理
肖特基二极管的作用是什么?
一、肖特基二极管原理
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多属-半导体器件。
因为N 为B →从 SiO2）特基势垒，当加上正偏压E 时，金属A 和N 型基片B 分别接电源的正、负极，此时势垒宽度Wo 变窄。
加负偏压-E 时，势垒宽度就增加。
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，近
精心整理
年来，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。
肖特基整流管仅用一种载流子（电子）输送电荷，在势垒外侧无过剩少数载流子的积累，因此，不存在电荷储存问题（Qrr→0），使开关特性获得时显改善。
其反向恢复时间已能缩短到10ns以内。
但它的反向耐压值较低，一般
纳秒）
BJT上连接
等典型数字
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。
二极管 mos管 肖特基二极管
肖特基二极管又称肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode），是一种特殊的二极管，其结构和特性与普通的二极管有所不同。
它利用了肖特基效应（Schottky effect）的原理，具有低漏电流、快速开关速度和低压降等优点，因此在各种电子电路中得到广泛应用。
一、肖特基二极管的结构肖特基二极管由金属和半导体材料组成，其结构如下：1. 金属-半导体接触面：用金属和半导体材料制成金属-半导体接触面，形成势垒；2. P型半导体材料：通常采用P型硅（p-Si）材料制成。
二、肖特基二极管的特性肖特基二极管相比普通二极管具有以下特点：1. 低漏电流：由于金属-半导体接触面的势垒形成，使得肖特基二极管的漏电流比普通二极管小很多；2. 快速开关速度：肖特基二极管的导通和截止速度较快，因此在高频电路中得到广泛应用；3. 低压降：肖特基二极管在导通时的压降比普通二极管小，对电路的功耗影响较小。
三、肖特基二极管的应用肖特基二极管在电子电路中有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 短波无线电接收机：肖特基二极管可以作为高频检波二极管，实现无线电信号的检波和解调；2. 低功耗电路：由于肖特基二极管的低漏电流和低压降特性，适合用于设计低功耗的电路；3. 微波频率倍频器：肖特基二极管在微波频率电路中具有较高的性能，常被用作频率倍增器；4. 太阳能电池：肖特基二极管作为太阳能电池的组成部分，可以将光能转化为电能。
四、肖特基二极管与MOS管的比较肖特基二极管与MOS管（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是两种不同类型的半导体器件，它们在结构和特性上有所不同。
1. 结构：肖特基二极管由金属和P型半导体材料组成，而MOS管由金属氧化物和半导体材料组成。
2. 功能：肖特基二极管主要用于整流和高频开关电路中，而MOS管主要用于放大和开关电路中。
3. 特性：肖特基二极管的优点在于低漏电流和快速开关速度，但其直流特性和温度特性较差；MOS管的特点在于良好的输入输出特性和高集成度，但功耗较大。
肖特基二极管结构原理及参数 知乎
一、肖特基二极管结构原理肖特基二极管（Schottky Diode）是一种特殊的二极管，它的结构原理和普通的 PN 结二极管有所不同。
普通的 PN 结二极管是由 P 型半导体和 N 型半导体材料构成的，而肖特基二极管是由金属和半导体材料构成的。
具体而言，肖特基二极管是由金属和半导体的接触界面构成的，通常是一种金属覆盖在 N 型半导体表面上，形成一种金属－半导体接触。
二、肖特基二极管的参数对于肖特基二极管来说，有一些关键的参数需要我们了解。
其中最重要的参数之一是肖特基势垒高度，记作Φ_B。
它是描述金属和半导体接触界面的势垒高度的重要参数。
另外，肖特基二极管还有正向电压降（V_F）、反向漏电流（I_R）、最大反向工作电压（V_RRM）等参数，这些参数都影响着肖特基二极管的性能和应用。
三、深度探讨：肖特基二极管的优势和应用相对于普通的 PN 结二极管，肖特基二极管具有许多优势和特点。
它的正向压降较小，约为0.3V左右，这意味着在一些特定的应用场合中，肖特基二极管可以替代普通的 PN 结二极管，实现更低的功耗和更高的效率。
肖特基二极管的开关速度非常快，这使得它在高频和射频电路中得到广泛应用。
四、广度探讨：肖特基二极管的应用领域肖特基二极管由于其独特的特性，在许多领域都有着广泛的应用。
在通信领域，肖特基二极管被广泛应用于射频功率放大器和射频混频器等电路中，用于实现信号的调制和解调。
在开关电源和电源管理领域，肖特基二极管也被用于设计高效、稳定的开关电源电路和直流电源管理电路。
在光伏领域、功率电子领域和微波领域，肖特基二极管也都有着重要的应用。
五、总结与回顾通过本文的深度和广度探讨，我们对肖特基二极管的结构原理和参数有了全面的了解。
肖特基二极管作为一种特殊的二极管，在功耗、开关速度和应用领域等方面有着许多优势，因此在现代电子电路中有着广泛的应用前景。
希望本文能够帮助读者深入理解肖特基二极管，并在实际应用中发挥其重要作用。
肖特基(Schottky)二极管
肖特基（Schottky）二极管肖特基（Schottky）二极管，又称肖特基势垒二极管（简称 SBD），它属一种低功耗、超高速半导体器件。
最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（Schottky）二极管的最大特点是正向压降 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。
三、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。
1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。
发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。
3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
肖特基二极管作用及型号
肖特基二极管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。
肖特基二极管是近年来问世的低功耗、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0.4V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。
一、肖特基二极管原理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多属-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表面电子浓度表面逐渐降轻工业部，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，在上面形成用砷作掺杂剂的N-外延层。
阳极（阻档层）金属材料是钼。
二氧化硅（SiO2）用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，可在基片与阳极金属之间形成合适的肖特基势垒，当加上正偏压E时，金属A和N型基片B分别接电源的正、负极，此时势垒宽度Wo变窄。
肖特基二极管参数表
肖特基二极管参数表（原创版）目录1.肖特基二极管的概念与特点2.肖特基二极管的参数表及其含义3.肖特基二极管的应用领域4.肖特基二极管的发展前景正文一、肖特基二极管的概念与特点肖特基二极管，又称为肖特基势垒二极管，是一种金属与半导体接触的电子器件。
它具有很高的工作速度、较低的正向电压和较大的反向电流。
肖特基二极管的这些特性使其在电子设备中具有广泛的应用。
二、肖特基二极管的参数表及其含义肖特基二极管的参数表包括以下几个主要参数：1.最大重复峰值反向电压（VRRM）：表示肖特基二极管能够承受的最大重复峰值反向电压。
例如，MBR10200CT 肖特基二极管的 VRRM 为 200V。
2.最大直流闭锁电压（VDC）：表示肖特基二极管在最大直流电压下能够正常工作的电压值。
例如，MBR10200CT 肖特基二极管的 VDC 为 200V。
3.最大正向平均整流电流（I(AV)）：表示肖特基二极管在最大正向电压下能够通过的平均整流电流。
例如，MBR10200CT 肖特基二极管的 I(AV) 为 10.0A。
4.最大瞬时正向电压（VF）：表示肖特基二极管在最大正向电流下能够承受的瞬时正向电压。
例如，MBR10200CT 肖特基二极管的 VF 为 0.92V。
5.额定直流阻断电压下的最大直流反向电流（IR）：表示肖特基二极管在最大直流阻断电压下能够承受的最大直流反向电流。
例如，MBR10200CT 肖特基二极管的 IR 在最大直流阻断电压 TA25 下为0.1mA，在最大直流阻断电压 TA125 下为 20.0mA。
6.工作温度和存储温度范围（TJ,TSTG）：表示肖特基二极管能够正常工作的温度范围。
例如，MBR10200CT 肖特基二极管的工作温度和存储温度范围为 -65to 175。
三、肖特基二极管的应用领域肖特基二极管广泛应用于各种电子设备中，如电源开关、稳压器、充电器、电视机、收音机等。
其高速开关特性使得肖特基二极管在高频应用领域具有优势。
第二讲-肖特基势垒二极管
第2章 微波半导体基础
3.
一般地，肖特基势垒二极管的伏安特性可表示为
I =f
U
IS
exp
qU nkT
1
(2-39)
IS exp U 1
式中：
q nkT
。与理想金半接触伏安特性公式(2-29)相比
较，式(2-39)多了一个修正因子n。对于理想的肖特基势垒，
n=1；当势垒不理想时，n>1，且点接触型二极管n>1.4，面
(2-44) 式中：Jn(x)(n=0，1，2，…)是n阶第一类变态贝塞尔函数， x为宗量。其中的直流分量Idc和相应于交流偏压的各次谐波 电流幅度In:
Idc=IS exp(αUdc)J0(αUL) In=IS exp(αUdc)Jn(αUL)(n=1，2，3，…) (2-45)
第2章 微波半导体基础
第2章 微波半导体基础
(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。面结合 型管采用平面工艺，因此性能稳定，一致性好，不易损坏。
图2-29给出一种面结合型二极管的结构图和等效电路， 从中可以看出各部分的结构尺寸量级。通常，这种管芯要进 行封装才能方便地使用。 肖特基势垒二极管的典型封装结 构可采用“炮弹”式、微带式、SOT贴片式等，如图2-30所 示。
其中的直流分量idc和相应于交流偏压的各次谐波电流幅度iexpudcexpudcn123?245244微波半导体基础交流偏压的基波电流幅度iexpudc246根据贝塞尔函数的大宗量近似式当u2idc247微波半导体基础二极管对交流信号所呈现的电导为交流偏压一定时gdc的增大而增大借助于udc来调节dc可以改变g肖特基势垒二极管的主要特性参量有四个
肖特基整流二极管介绍
肖特基整流二极管介绍肖特基整流二极管介绍一、引言肖特基势垒二极管(Schottky barrier diode简称SBD)是一种金属(或金属硅化物)/ 半导体接触的器件，它是多子器件，主要用其非线性电阻的特性。
SBD是最古老的半导体器件，1904年开始，矿石检波器就得到了应用。
SBD在超高频及微波电路中用于检波和混频，都是用其正向非线性电阻的特性。
SBD长期用金属与半导体接触进行制作，稳定性差，是可靠性最差的半导体器件之一。
八十年代开始对金属硅化物深入研究，用金属硅化物代替金属，获得了可靠而又重复的肖特基势垒，为大规模生产奠定了基础。
各种家用电器、微电脑、汽车电子、通讯设备、仪器、国防军工都要求电子设备轻量化、小型化，特别是要求采用小型化和高效率的电源。
高频开关电源随着工作频率的提高，其体积和重量都会明显减小，同时效率显著提高，高频开关电源越来越受到人们的重视。
SBD 有三大特点:(1)速度快(多子器件，无少子储存效应);(2)正向压降低;(3)散热性能好。
SBD与通常的PN结整流器件相比，SBD具有开关速度快(高频)、导通电压低(高效)、抗电流浪涌冲击能力强(大电流)。
低输出电压(V??24V)的高频开关电源多采用肖特基整流二0极管。
世界高频开关电源年销售额约为500亿美圆，这是一个巨大的市场!对肖特基整流二极管的规模生产有巨大的拉动力。
SBD制作简单、工艺流程短、成本低、有利于大规模生产。
肖特基整流二极管在高频开关电源电路中起开关作用，是用其正、反向非线性电阻的特性(不再只是用正向非线性电阻的特性)。
肖特基整流二极管的名称较多，有功率肖特基二极管、肖特基续流二极管、大电流肖特基二极管、肖特基开关二极管等等。
肖特基势垒与p-n结的比较肖特基二极管的势垒可以比做在同一种半导体上的p-n结低许多，例如硅，p-n结的内建势V?0.8V;而肖特基结势垒电势为0.5V,0.6V很容易做到。
在同一电流密度下，p-n结上的正bi向压降比肖特基二极管上的电压降至少高0.3V。
肖特基二极管简介
BTA54C BTA54SDO41SCHOTTKY：取第一个字母“S”，SMD：Surface Mounted Devices的缩写，意为：表面贴装器件，取第一个字母“S”，上面两个词组各取第一个字母、即为SS，同普通硅二极管一样，肖特基二极管也是具有单向导电特性的硅二极管。
不同的是，普通二极管的工作是利用半导体PN结的单向导电特性，而肖特基二极管则是利用金属和半导体接触产生的势垒而起到单向导电作用，它在开关没有时存储电荷和移动效应。
所以，肖特基二极管的开关速度非常快，反向恢复时间t rr很短(小于几十ns)；同时，其正向压降V F较小，尤其适用于高速开关电路和低压大电流输出电路，具有较高的整流效率和可靠性。
这是肖特基二极管的两大优点，但肖特基二极管也有两个缺点，一是反向耐压V R较低，二是反向漏电流I R较大。
肖特基的最高电压是200V，也就是说，肖特基的极限电压是200V。
超过200V电压的也必定是模块。
电流越大，电压越低。
与可控硅元件不一样。
电流与电压成反比（模块除外）。
10A、20A、30A规格的有做到200V电压。
电流最小的肖特基是BAT42（0.2A)；BAT54、BAT54A、BAT54C（0.3A）；电流最大的肖特基是440A，如：440CMQ030、444CNQ045；超过440A的必定是模块。
关于肖特基MBR系列为什么国际通用常见的肖特基二极管都以“MBR”字头命名？因为最早是摩托罗拉产品型号M：是以最早MOTOROLA的命名，取MB：Bridge 桥；Barrier：势垒R：Rectifier，整流器“MBR”意为整流器件例如：MBR10200CTM：MOTOROLA 缩写MB：Barrier缩写BR：Rectifier 缩写R10：电流10A200：电压200VC：表示TO-220AB封装，常指半塑封。
T：表示管装MBR1045CT，其中的“C”：表示TO-220封装；MBR6045PT，其中的“P”：表示TO-3P封装元件的封装形式也在型号的前缀第四位字母中体现，例如：MBRD10100CT：第四位的D，表示贴片DPAK封装,即TO-252MBRB10100CT：第四位的B，表示贴片D2PAK封装，即TO-263MBRF10100CT：第四位的F，表示TO-220F全塑封MBR、SR、SL、SB、STB、STP都是常见的半导体公司对肖特基产品的型号命名。
4H-SiC功率肖特基势垒二极管(SBD)和结型势垒肖特基(JBS)二极管的研究
4H-SiC功率肖特基势垒二极管（SBD）和结型势垒肖特基（JBS）二极管的研究4H-SiC功率肖特基势垒二极管（SBD）和结型势垒肖特基（JBS）二极管的研究引言：在现代电子设备中，功率器件的需求越来越高。
功率器件的研究和探索是提高电力传输效率和减少功率损耗的关键。
作为一种新型的功率器件，4H-SiC肖特基势垒二极管（SBD）和结型势垒肖特基（JBS）二极管已经引起了广泛关注。
本文将对这两种器件的研究进行探讨和分析。
1. 4H-SiC SBD器件的研究1.1 SiC的特性硅碳化物（SiC）是一种宽禁带半导体材料，具有优异的物理和化学性质。
相对于传统的硅（Si）材料，SiC具有更高的电场饱和速度、更高的击穿电压和更好的热导性能。
这些特性使得SiC成为功率器件研究的热点。
1.2 4H-SiC SBD的结构和特点4H-SiC SBD器件由p-n结组成，其中p型区域具有较低的掺杂浓度，n型区域具有较高的掺杂浓度。
这种结构使得4H-SiC SBD器件具有较低的反向漏电流和较短的开关时间。
研究表明，4H-SiC SBD器件能够在高温下工作，具有较低的导通压降和较高的散热能力。
2. 4H-SiC JBS器件的研究2.1 JBS器件的结构和特点结型势垒肖特基（JBS）二极管是在SBD的基础上发展而来的新型器件。
JBS器件在SBD的基础上引入了金属-半导体结（M-S）以增强电压承受能力和抑制反向漏电流。
JBS器件的结构相对复杂，但具有较低的开关损耗和较高的可靠性。
研究表明，JBS器件在高压应用中具有较大的优势。
3. 4H-SiC SBD和JBS器件的比较3.1 性能比较研究表明，4H-SiC JBS器件相比于4H-SiC SBD器件具有更低的反向漏电流、更高的开关速度和更低的开关损耗。
这些优势使得JBS器件在高频和高压应用中具有潜在的应用前景。
3.2 制造工艺比较相对于SBD器件，JBS器件的制造工艺更为复杂，成本也较高。
详解肖特基二极管的作用及接法
详解肖特基二极管的作用及接法详解肖特基二极管的作用及接法-肖特基二极管的应用肖特基二极管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。
肖特基二极管的作用肖特基二极管的作用如下:肖特基二极管肖特基（Schottky）二极管，又称肖特基势垒二极管（简称SBD），它属一种低功耗、超高速半导体器件。
最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（Schottky）二极管的最大特点是正向压降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。
肖特基二极管的作用及其接法肖特基二极管的作用及其接法,肖特基二极管肖特基（Schottky）二极管，又称肖特基势垒二极管（简称SBD），它属一种低功耗、超高速半导体器件。
1、肖特基二极管的作用及其接法-整流利用肖特基二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。
在电路中，电流只能从肖特基二极管的正极流入，负极流出。
肖特基势垒二极管的构造原理及特性
层。在界面上形成由半导体指向金属的内建电场，它是阻
止电子向金属一侧扩散的，而对热电子发射则没有影响。
随着扩散过程的继续，内间电场增强，扩散运动削弱。于
是在某一耗尽层厚度下，扩散和热电子发射处于平衡状态。
宏观上耗尽层稳定，两边的电子数也稳定。界面上就形成
一个对半导体一侧电子的稳定高度势垒
S
1 e
Wm
Ws
肖特基势垒二极管的构造原理及特性
图 2-1 两种肖特基势垒二极管结构 (a) 点接触型；(b) 面结合型
肖特基势垒二极管的构造原理及特性
2、工作原理 肖特基势垒二极管工作的关键区域是金属和N型半
导基势垒结的形成：在金属和N型半导体中都存在导电
其中 RS1、RS 2、分R别S3为N体电阻 衬底电阻 电极电阻
②引线电感 LS （零点几毫微亨）
肖特基势垒二极管的构造原理及特性
③封装电容C （p 零点几皮法 ） 三、等效电路和特性参数
1、等效电路如图2-4
2、特性参数
截止频率
fC
1
2RSC j 0
由前面可知，RS 、C j 0 都很小，故截止频率很高，可达到
肖特基势垒具有单向导电特性，与PN结类似但只有电 子运动，反应灵活，使用频率高。
二、肖特基势垒二极管的特性
1、伏安特性
I
I
Sa
exp(
eVD nKT
)
1
I Sa
e aVD
1
肖特基势垒二极管的构造原理及特性 图2-3肖特基势垒二极管的伏安特性曲线
肖特基势垒二极管的构造原理及特性
其中 各参数表征的意义：
KHz，工作频率
f0
1 3
~
1 5
肖特基二极管结构原理及参数 知乎
肖特基二极管结构原理及参数知乎肖特基二极管是一种常见且重要的半导体器件，具有许多独特的特性和广泛的应用。
它与普通二极管相比，拥有更高的开关速度、较低的反向电流以及更低的电压下的工作能力。
那么，让我们深入探讨一下肖特基二极管的结构原理和参数，并了解其在实际应用中的重要性。
一、结构原理肖特基二极管由P型半导体和n型金属或合金构成。
正如其名字所示，这种二极管是以物理学家沃尔特·肖特基的名字命名的。
1.1 结构示意图肖特基二极管的结构由两个主要部分组成：P型区和肖特基金属结区。
P型区与n型金属之间形成一个肖特基势垒，这种势垒具有吸收和透射电子的特性。
1.2 肖特基势垒形成原因肖特基势垒的形成是由P型区和n型金属之间的结合引起的。
具体来说，当P型区与n型金属接触时，通过复杂的界面反应，形成了一个类似PN结的界面。
在该界面上，P型区中电子的能级高于n型金属中电子的能级，因此会发生电子从P型区向n型金属的扩散。
而由于肖特基金属的特殊属性，它可以使这些从P型区扩散过来的电子透射到n型金属中。
这个过程将导致P型区与n型金属之间形成一个肖特基势垒，使得肖特基二极管具备了与普通二极管截然不同的性能。
二、参数分析了解肖特基二极管的结构原理之后，让我们来探讨一些与该器件相关的重要参数。
2.1 肖特基二极管的正向电压和反向电压能力正向电压是指在正向偏置下，肖特基二极管中电流开始流动的最低电压。
与普通二极管相比，肖特基二极管的正向电压往往更低，通常在0.2V至0.5V之间。
这意味着在正向工作条件下，肖特基二极管比普通二极管具有更低的能耗和更高的效率。
反向电压能力是指肖特基二极管能够承受的最大反向电压。
由于肖特基势垒较低，该参数通常在比较低的范围内，一般为20V至50V。
2.2 肖特基二极管的开关速度开关速度是指肖特基二极管从导通到截止的转换时间。
由于肖特基势垒的形成，肖特基二极管的开关速度往往比普通二极管更快。
这使得它特别适用于高频应用。
肖特基二极管
肖特基二极管肖特基二极管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。
简介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。
肖特基二极管是近年来问世的低功耗、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0.4V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。
原理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。
肖特基二极管
肖特基二极管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。
肖特基二极管的原理及结构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，在上面形成用砷作掺杂剂的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-层要高一倍，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，如上图所示，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。
肖特基整流管仅用一种载流子(电子)输送电荷，在势垒外侧无过剩少数载流子的积累，因此，不存在电荷储存问题(Qrr→0)，使开关特性获得时显改善，其反向恢复时间已能缩短到10ns以内，但它的反向耐压值较低，一般不超过100V，因此适宜在低压、大电流情况下工作。
利用其低压降这特点，能提高低压、大电流整流(或续流)电路的效率。
肖特基二极管的重要参数在不同的应用中，需要考虑不同的因素，而且不同的器件在性能上也有差别，因此，在选用肖特基二极管时，下面这些参数需要综合考虑：1、导通压降VFVF为二极管正向导通时二极管两端的压降，当通过二极管的电流越大，VF越大;当二极管温度越高时，VF越小。
2、反向饱和漏电流IRIR指在二极管两端加入反向电压时，流过二极管的电流，肖特基二极管反向漏电流较大，选择肖特基二极管是尽量选择IR较小的二极管。
肖特基光电二极管
肖特基势垒光电二极管原理及应用引言肖特基势垒光电二极管又称金属-半导体光电二极管，其势垒不再是p-n结，而是金属和半导体接触形成的阻挡层，即肖特基势垒。
1 肖特基势垒二极管结构原理及特性1.1简述图1 肖特基势垒二极管肖特基二极管（如图1）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（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p-n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。
是近年来问世的低功耗、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0.4V左右，而整流电流却可达到几千安培。
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。
1.2结构原理图2 肖特基势垒二极管结构原理及等效电路肖特基势垒二极管（也叫热载子二极管）在机械构造上与点接触二极管很相似，但它比点接触二极管要耐用，而且功率也更大。
图2（a）给出了肖特基势垒二极管的基本构造。
图2（b）是其等效电路。
这种形式的电路是威廉姆·肖特基（William Schottky）在1938年研究多数载流子的整流现象时提出的。
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，从而削弱了由于扩散运动而形成的电场。
第二讲 肖特基势垒二极管
第2章 微波半导体基础
(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。面结合 型管采用平面工艺，因此性能稳定，一致性好，不易损坏。 图2-29给出一种面结合型二极管的结构图和等效电路， 从中可以看出各部分的结构尺寸量级。通常，这种管芯要进 行封装才能方便地使用。 肖特基势垒二极管的典型封装结 构可采用“炮弹”式、微带式、SOT贴片式等，如图2-30所 示。 肖特基势垒二极管还有其他一些变形：将点接触和平面 工艺优点结合起来的触须式肖特基势垒二极管，取消管壳、 靠加厚的引线来支撑的梁式引线肖特基势垒二极管等。
U d c + U L co s L t
f Βιβλιοθήκη f U d c + U L co s L t
(2-42) 根据式(2-39)得 g(t)=α［i(t)+IS］≈αi(t)=αIS［exp(αUdc+αUL cosωLt)－1］ (2-43) 图2-33(b)给出了这个电导曲线的示意图，可以看出，瞬 时电导g(t)也随时间作周期性变化。
第2章 微波半导体基础
5. 肖特基势垒二极管的其他问题
肖特基势垒二极管的主要用途是构成混频器和检波器， 使用场合不同，对器件的要求也不同。下面简要介绍工程设 计中需要考虑的一些问题。 1) 势垒高度 势垒高度决定正向驱动电压，影响动态范围、噪声系数 和接收灵敏度，它与所要求的本振功率密切相关。表2-3给 出势垒高度应用情况。
in 2 q IB
2
(2-51)
式中：I是二极管的工作点电流；B是噪声带宽。
第2章 微波半导体基础
图 2-34
肖特基势垒二极管噪声等效电路
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第2章 微波半导体基础
定义二极管的时变电导g(t)为
g t
di
d
Udc +UL cosLt
f
f Udc +UL cosLt
(2-42)
根据式(2-39) g(t)=α［i(t)+IS］≈αi(t)=αIS［exp(αUdc+αUL cosωLt)－1］
结合型二极管n≈1.05～1.1。图2-32是肖特基势垒二极管的伏
安特性曲线。
第2章 微波半导体基础 图 2-32 肖特基势垒二极管的伏安特性曲线
第2章 微波半导体基础 在伏安特性的基础上，可以得到肖特基势垒二极管的时
假定二极管两端的电压由两部分构成：直流偏压Udc和 交流信号uL(t)=UL cosωLt
(2-43) 图2-33(b)给出了这个电导曲线的示意图，可以看出，瞬 时电导g(t)也随时间作周期性变化。
第2章 微波半导体基础
对式(2-41)进行傅立叶级数展开:
i(t) Idc 2 In cos(nLt+n ) n=1
IS exp Udc J0 UL 2J1 UL cosLt 2J2 UL cos 2Lt+ IS
第2章 微波半导体基础
2.4 肖特基势垒二极管
利用金属与半导体接触形成肖特基势垒构成的微波二 极管称为肖特基势垒二极管。这种器件对外主要呈现非线性 电阻特性，是构成微波混频器、检波器和微波开关等的核心 元件。
第2章 微波半导体基础
1. 肖特基势垒二极管有两种管芯结构：点接触型和面结合 型，如图2-28所示。点接触型管芯用一根金属丝压接在N型 半导体外延层表面上形成金半接触。面结合型管芯先要在N 型半导体外延层表面上生成二氧化硅(SiO2)保护层，再用光 刻的办法腐蚀出一个小孔，暴露出N型半导体外延层表面， 淀积一层金属膜(一般采用金属钼或钛，称为势垒金属)形成 金半接触，再蒸镀或电镀一层金属(金、银等)构成电极。
GL
=
IL UL
2 Idc UL
(2-49)
交流偏压一定时，GL随Idc的增大而增大，借助于Udc来调节 Idc可以改变GL的值，使交流信号得到匹配。
(2-44) 式中：Jn(x)(n=0，1，2，…)是n阶第一类变态贝塞尔函数， x为宗量。其中的直流分量Idc和相应于交流偏压的各次谐波 电流幅度In:
Idc=IS exp(αUdc)J0(αUL) In=IS exp(αUdc)Jn(αUL)(n=1，2，3，…) (2-45)
第2章 微波半导体基础
u(t)=Udc+UL cosωLt
代入式(2-39)
(2-40)
i(t)=f(u)=IS［exp(αUdc+αUL cosωLt)－1］ (2-41)
图2-33(a)给出这个电流曲线，由于电压是时变的，电流
也是随时 2-33 肖特基势垒二极管的电流曲线和电导曲线
肖特基势垒二极管还有其他一些变形：将点接触和平面 工艺优点结合起来的触须式肖特基势垒二极管，取消管壳、
第2章 微波半导体基础 图 2-29 面结合型二极管结构和等效电路
第2章 微波半导体基础
图 2-30 肖特基二极管的基本封装结构 (a) “炮弹”式封装；(b) 微带封装；(c) SOT贴片封装
第2章 微波半导体基础
(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。面结合 型管采用平面工艺，因此性能稳定，一致性好，不易损坏。
图2-29给出一种面结合型二极管的结构图和等效电路， 从中可以看出各部分的结构尺寸量级。通常，这种管芯要进 行封装才能方便地使用。 肖特基势垒二极管的典型封装结 构可采用“炮弹”式、微带式、SOT贴片式等，如图2-30所 示。
第2章 微波半导体基础
图 2-28 两种肖特基势垒二极管结构 (a) 点接触型；(b) 面结合型
第2章 微波半导体基础 两种管芯结构的半导体一侧都采用重掺杂N+层作衬底，
(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。
第2章 微波半导体基础 图 2-31 肖特基势垒二极管等效电路
第2章 微波半导体基础
Rs为半导体的体电阻，又叫串联电阻。点接触型二极管 的Rs值为十欧姆到几十欧姆，而面结合型二极管的Rs值约为 几欧姆。Ls为引线电感，为一至几纳亨。Cp为管壳电容，约 为几分之一皮法。
肖特基二极管作为非线性电阻应用时，除结电阻Rj之外， 其他都是寄生参量，会对电路的性能造成影响，应尽量减小 它们本身的值，或在微波电路设计时，充分考虑这些寄生参 量的影响。
第2章 微波半导体基础
2. 考虑封装对管芯参数造成的影响，肖特基二极管的等效 电路如图2-31所示。不同材料和结构的肖特基二极管电路形 式一样，元件的具体参数不同。图中虚线框部分表示管芯， 其余为封装寄生元件。 Rj为二极管的非线性结电阻，是阻性二极管的核心等 效元件。Rj随外加偏压而改变，正向时约为几欧姆，反向时 可达MΩ量级。 Cj为二极管的非线性结电容，就是金半结的势垒电容Ct， 其表达式为式(2-31)。 Cj随二极管的工作状态而变，电容量 在百分之几皮法到一皮法之间。
第2章 微波半导体基础
3.
一般地，肖特基势垒二极管的伏安特性可表示为
I =f
U
IS
exp
qU nkT
1
(2-39)
IS exp U 1
式中：
q nkT
。与理想金半接触伏安特性公式(2-29)相比
较，式(2-39)多了一个修正因子n。对于理想的肖特基势垒，
n=1；当势垒不理想时，n>1，且点接触型二极管n>1.4，面
交流偏压的基波电流幅度I1=IL:
IL=2IS exp(αUdc)J1(αUL)
(2-46)
根据贝塞尔函数的大宗量近似式，当αUL较大时，有
Idc
IS
exp Udc UL
2πU L
(2-47)
IL≈2Idc
PL =
1 2
I LU L
I dcU L
(2-48)
第2章 微波半导体基础 二极管对交流信号所呈现的电导为