肖特基二极管(Schottky Barrier Diode,简称SBD)是一种 金属-半导体结二极管,它以发明人肖特基博士命名。其主要特点是利用金属与N型半导体接触面上形成的势垒来阻挡反向电压,因此也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管。
原理
肖特基二极管的工作原理与传统的PN结二极管不同。在PN结二极管中,是通过P型半导体与N型半导体接触形成PN结来实现整流作用。而在肖特基二极管中,是采用金属与N型半导体接触,形成一个非常薄的势垒。由于N型半导体中电子浓度较高,金属中电子浓度较低,电子会从N型半导体向金属扩散,形成电流。这个势垒在反向偏置时非常小,因此反向漏电流也很小。在正向偏置时,由于势垒较低,电子能够迅速穿过势垒,形成较大的正向电流。
主要用途
肖特基二极管因其低正向压降(通常在0.2V到0.45V之间)和快速响应特性,在多种电路中有着广泛应用:
开关电源:
在开关电源的整流部分,肖特基二极管因其快速开关能力,能够提高电源效率。
变频器:
在变频器中,肖特基二极管用于高频整流和续流,有助于提高变频器的性能和效率。
逆变器:
在逆变器中,肖特基二极管用于将直流电转换为交流电,同时保护电路免受高电压和电流的冲击。
微波通信:
在微波通信电路中,肖特基二极管用作高频整流二极管和小信号检波二极管,因其快速响应和高频率操作能力。
保护电路:
肖特基二极管也常用于电源和信号线的反接保护,当发生电压反接时,能够迅速导通,保护电路免受损坏。
总结
肖特基二极管是一种低功耗、超高速的半导体器件,其工作原理基于金属与半导体之间的接触势垒。它在开关速度、反向恢复时间以及低压大电流应用方面具有明显优势,因此在现代电子设备中得到了广泛应用。