肖特基二极管的内部结构

肖特基（Schottky）二极管也称肖特基势垒二极管（简称SBD），是由金属与半导体接触形成的势垒层为基础制成的二极管如图 1所示，其主要特点是正向导通压降小（约0.45V），反向恢复时间短和开关损耗小，是一种低功耗、超高速半导体器件。肖特基二极管在结构原理上与PN结二极管有很大区别，它的内部是由阳极金属（用钼或铝等材料制成的阻挡层）、二氧化硅（SiO2）电场消除材料、N-外延层（砷材料）、N型硅基片、N+阴极层及阴极金属等构成，如图1所示。在N型基片和阳极金属之间形成肖特基势垒。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。

肖特基二极管存在的问题是耐压比较低，反向漏电流比较大。目前应用在功率变换电路中的肖特基二极管的大体水平是耐压在150V以下，平均电流在100A以下，反向恢复时间在10～40ns。肖特基二极管应用在高频低压电路中，是比较理想的。

 

肖特基二极管结构和内电路

1．肖特基二极管结构 

 

图13-3是肖特基二极管内部结构示意图。肖特基二极管具有更低的串联电阻和更强的非线性，适合于在射频电路中应用。

 

 

某些金属和N型半导体材料接触后，电子会从N型半导体材料中扩散进入金属从而在半导体材料中形成一个耗尽层，具有和常规PN结类似的特牲，这种由金属和半导体材料接触形成类似PN结势垒的结构称为肖特基结。 

 

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。如果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，如图13-4所示。

 

 

2．肖特基二极管内电路 

 

引线式肖特基对管又有共阳（两管的正极相连）、共阴（两管的负极相连）和串联（一只二极管的正极接另一只二极管的负极）3种引脚引出方式。JRC2352图13-5是引线式肖特基对管内电路结构示意图。

 

 

贴片式肖特基二极管有单管型、双管型和三管型等多种封装形式，且内电路具体形式多达10余种。图13-6所示是多种贴片式肖特基二极管内电路。