SBD的主要优点包括两个方面:
1)由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度,故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低(约低0.2V)。
2)由于SBD是一种多数载流子导电器件,不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。SBD的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间,完全不同于PN结二极管的反向恢复时间。由于SBD的反向恢复电荷非常少,故开关速度非常快,开关损耗也特别小,尤其适合于高频应用。
但是,由于SBD的反向势垒较薄,并且在其表面极易发生击穿,所以反向击穿电压比较低。由于SBD比PN结二极管更容易受热击穿,反向漏电流比PN结二极管大。
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。
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,它是以多数载流子工作的整流器件,因而在开关时没有少数载流子的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trr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。但肖特基二极管也有两个缺点,一是反向耐压V R 较低,一般只有 100V 左右;二是反向漏电流IR 较大。
在使用肖特基二极管时,需要注意以下几点:
选择合适的型号:根据实际应用场景选择合适的肖特基二极管型号,以确保其性能满足需求。
控制正向电流:肖特基二极管的正向电流较大时,会产生较大的热量,需要合理控制正向电流以防止过热损坏。
注意反向电压:肖特基二极管的反向击穿电压较低,需要避免过高的反向电压以免损坏器件。
肖特基二极管作为一种特的半导体器件,在PCB电路设计与SMT贴片生产制造中具有广泛的应用前景。通过深入了解肖特基二极管的特性、优势和应用场景,我们可以更好地利用这一器件,提高电路性能和可靠性。
肖特基二极管是由PN结和金属接触界面组成的特殊二极管,具有以下特点:
正向电压下具有极低的正向压降(仅为0.2V左右),因此具有快速开关特性,被广泛应用于高频电路中。
反向电流大,但有稳定的温度特性和阻挡电容特性,适用于稳压、限流以及检测等领域。
耐辐射能力强,是航空航天领域常用器件之一。