肖特基二极管作用
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 表面电子浓度表面逐渐降低,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。
典型的肖特基整流管的内部电路结构是以
N 型半导体为基片,在上面形成用砷
作掺杂剂的
N-外延层。阳极使用钼或铝等材料制成阻档层。用二氧化硅(SiO2)来消除
边缘区域的电场,提高管子的耐压值。
N 型基片具有很小的通态电阻,其掺杂浓度较
H-层要高 100%倍。在基片下边形成 N+阴极层,其作用是减小阴极的接触电阻。通过
调整结构参数,
N 型基片和阳极金属之间便形成肖特基势垒,如图所示。当在肖特基
势垒两端加上正向偏压
(阳极金属接电源正极,N 型基片接电源负极)时,肖特基势垒
层变窄,其内阻变小
;反之,若在肖特基势垒两端加上反向偏压时,肖特基势垒层则
变宽,其内阻变大。
综上所述,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,近年来,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。肖特基二极管特性曲线的比较看得出来。
由于肖特基二极管结构坚固,反应速度快及杂波小,使它广泛地被应用在高频
电路中。近年来亦使用于低电压高电流的电源电路及交流
─直流变换系统中。另外尚
使用于雷达系统。肖特基
TTL 逻辑 IC,通信设备的混波器及检波器,仪表及模拟─数
字
(A/D)变换器中。