肖特基勢壘二極管SBD工作原理,應(yīng)用-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-09-28
肖特基勢壘二極管利用金屬-半導(dǎo)體(M-S)接觸特性制成，有點接觸型和面結(jié)合型兩種管芯結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)SBD是通過金屬與半導(dǎo)體接觸而構(gòu)成。金屬材料可選用鋁、金、鉬、鎳和鈦等，半導(dǎo)體通常為硅（Si）或砷化鎵（GaAs）。
由于電子比空穴遷移率大，為獲得良好的頻率特性，故選用N型半導(dǎo)體材料作為基片。為了減小SBD的結(jié)電容，提高反向擊穿電壓，同時又不使串聯(lián)電阻過大，通常是在N+襯底上外延一高阻N-薄層。
一般的二極管是利用PN接合來發(fā)揮二極管特性，而肖特基勢壘二極管是利用了金屬和半導(dǎo)體接合產(chǎn)生的肖特基勢壘。
與一般的PN結(jié)二極管相比，具有正向電壓 (VF) 低，開關(guān)速度快的特點。但漏電流 (IR) 大，有如果熱設(shè)計錯誤則引起熱失控的缺點。
肖特基勢壘形成：當(dāng)金屬與半導(dǎo)體接觸時，由于金屬的導(dǎo)帶能級高于半導(dǎo)體的導(dǎo)帶能級，而金屬的價帶能級低于半導(dǎo)體的價帶能級，形成了肖特基勢壘。肖特基勢壘是一個勢壘能量，阻止了電子從半導(dǎo)體向金屬方向的流動。
正向偏置條件下：以N型半導(dǎo)體為例，當(dāng)SBD處于正向偏置時，即將金屬連接到正電壓端，半導(dǎo)體連接到負(fù)電壓端，肖特基勢壘被減小，電子可以從半導(dǎo)體的導(dǎo)帶躍遷到金屬的導(dǎo)帶。這使得電流可以流過SBD，形成正向電流。
反向偏置條件下：當(dāng)SBD處于反向偏置時，即將金屬連接到負(fù)電壓端，半導(dǎo)體連接到正電壓端，肖特基勢壘被加大，阻止了電子從半導(dǎo)體向金屬方向的流動。這使得SBD處于截止?fàn)顟B(tài)，幾乎沒有反向電流流過。
快速開關(guān)特性：由于SBD沒有PN結(jié)的擴(kuò)散區(qū)域，它具有較小的載流子存儲時間和較快的開關(guān)速度。這使得SBD適用于高頻應(yīng)用和快速開關(guān)電路。
肖特基勢壘二極管的應(yīng)用
混頻器
SBD常用于500Hz至10,000Hz頻率范圍的混頻器，具有高頻特性，適用于信號轉(zhuǎn)換場景。
光纖通信與光信號傳輸
憑借高速響應(yīng)特性，該器件廣泛應(yīng)用于光纖通信系統(tǒng)，實現(xiàn)環(huán)境光檢測及短距離光信號傳輸。
電子電路保護(hù)
在開關(guān)電源和反向保護(hù)電路中，SBD通過快速導(dǎo)通特性實現(xiàn)瞬態(tài)抑制功能，可吸收浪涌功率并保護(hù)精密元件。
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