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。
肖特基二极管的特之处在于其快速的反向恢复时间,可在几纳秒的范围内。同时,它的正向电流也能达到儿千安培,具备大电流、低功耗、速等特性。相较于传统PN结二极管,肖特基二极管的正向压降(UDF)只有后者的一半至三分之一,trr(反向恢复时间)约为10纳秒,使其在特定应用中表现出色。
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。
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。
开关电源有高频变压器、高频电容、高反压大功率晶体管、功率整流二极管、控制IC等主要部件组成。次级整流二极管作为耗能部件,损耗大,(约占电源功耗的30%),发热高,它的选用对电源的整机效率和可靠性指标是非常关键的因素,这就要求整流二极管在高速大电流工作状态下应具有正向压降VF小、反向反向漏电IR小、恢复时间Trr短的特性。