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肖特基二極管的詳細解說


   肖特基勢壘二極管SBD(Schottky Barrier Diode秒速赛车,簡稱肖特基二極管)是近年來間世的低功耗、大電流、半導體器件秒速赛车。其反向恢復時間短(可以小到幾納秒)秒速赛车,正向導通壓降僅0.4V左右,而整流電流卻可達到幾千安培。

1.結構原理
    肖特基二極管是貴金屬(金、銀、鋁秒速赛车、鉑等)A為正極秒速赛车,以N型半導體B為負極,利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的多屬-半導體器件。因為N型半導體中存在著大量的電子,貴金屬中有少量的自由電子,所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴散。顯然秒速赛车,金屬A中沒有空穴,也就不存在空穴自A向B的擴散運動秒速赛车。隨著電子不斷從B擴散到A秒速赛车,B表面電子濃度表面逐漸降輕工業部,表面電中性被破壞,于是就形成勢壘,其電場方向為B→A秒速赛车。但在該電場作用之下,A中的電子也會產生從A→B的漂移運動,從而消弱了由于擴散運動而形成的電場。當建立起寬度的空間電荷區后,電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子擴散運動達到相對的平衡,便形成了肖特基勢壘。
    典型的肖特基整流管的內部電路結構如圖1所示。它是以N型半導體為基片,在上面形成用砷作摻雜劑的N-外延層。陽極(阻檔層)金屬材料是鉬秒速赛车。二氧化硅(SiO2)用來消除邊緣區域的電場,提高管子的耐壓值秒速赛车。N型基片具有很小的通態電阻,其摻雜濃度較H-層要高100%。在基片下邊形成N+陰極層,其作用是減小陰極的接觸電阻。通過調整結構參數,可在基片與陽極金屬之間形成合適的肖特基勢壘,當加上正偏壓E時,金屬A和N型基片B分別接電源的正、負極,此時勢壘寬度Wo變窄秒速赛车。加負偏壓-E時,勢壘寬度就增加,見圖2。
    綜上所述,肖特基整流管的結構原理與PN結整流管有很大的區別通常將PN結整流管稱作結整流管,而把金屬-半導管整流管叫作肖特基整流管秒速赛车,近年來,采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世秒速赛车,這可節省貴金屬,大幅度降低成本。

    肖特基整流管僅用一種載流子(電子)輸送電荷,在勢壘外側無過剩少數載流子的積累,因此秒速赛车,不存在電荷儲存問題(Qrr→0),使開關特性獲得時。其反向恢復時間已能縮短到10ns以內。但它的反向耐壓值較低,一般不過去時100V。因此適宜在低壓、大電流情況下工作。利用其低壓降這特點,能提高低壓、大電流整流(或續流)電路的效率。
    2.性能比較
    表1列出了肖特基二極管現快恢復二極管、快恢復二極管秒速赛车、硅高頻整流二極管、硅高速開關二極管的性能比較。由表可見,硅高速開關二極管的trr雖低,但平均整流電流很小,不能作大電流整流用。
    3.檢測方法
    下面通過一個實例來介紹檢測肖特基二極管的方法秒速赛车。檢測內容包括:①識別電極;②檢查管子的單向導電性秒速赛车;③測正向導壓降VF;④測量反向擊穿電壓VBR。

    被測管為B82-004型肖特基管秒速赛车,共有三個管腳,外形如圖4所示,將管腳按照從左至右順序編上序號①秒速赛车、②、③。選擇500型萬用表的R×1檔進行測量秒速赛车秒速赛车,數據整理成表2秒速赛车。
   測試結論:
一秒速赛车,根據①—②、③—④間均可測出正向電阻,判定被測管為共陰對管,①、③腳為兩個陽極秒速赛车,②腳為公共陰極秒速赛车。      
二秒速赛车,因①—②、③—②之間的正向電阻只幾歐姆秒速赛车,而反向電阻為大,故具有單向導電性。
第三,內部兩只肖特基二極管的正向導通壓降分別為0.315V、0.33V,均低于手冊中給定的允許值VFM(0.55V)。
   另外使用ZC 25-3型兆歐表和500型萬用表的250VDC檔測出秒速赛车,內部兩管的反向擊穿電壓VBR依次為140V、135V。查手冊,B82-004的反向工作電壓(即反向峰值電壓)VBR=40V。

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