問(wèn):普通硅 二極管 與 肖特基二極管 的異同？

答：兩種二極管都是單向?qū)щ?，可用于整流?chǎng)合。

區(qū)別是普通硅二極管的耐壓可以做得較高，但是它的恢復(fù)速度低，只能用在低頻的整流上，如果是高頻的就會(huì)因?yàn)闊o(wú)法快速恢復(fù)而發(fā)生反向漏電，最后導(dǎo)致管子嚴(yán)重發(fā)熱燒毀；肖特基二極管的耐壓能常較低，但是它的恢復(fù)速度快，可以用在高頻場(chǎng)合，故開(kāi)關(guān)電源采用此種二極管作為整流輸出用，盡管如此，開(kāi)關(guān)電源上的整流管溫度還是很高的。

肖特基二極管是以其發(fā)明人肖特基博士(Schottky)命名的，是肖特基勢(shì)壘二極管(Schottky Barrier Diode,縮寫成SBD)的簡(jiǎn)稱。

和其他的二極管比起來(lái)，肖特基二極管有什么特別的呢?

SBD不是利用P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)原理制作的，而是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成的金屬-半導(dǎo)體結(jié)原理制作的。因此，SBD也稱為金屬-半導(dǎo)體(接觸)二極管或表面勢(shì)壘二極管，它是一種熱載流子二極管。

典型的肖特基整流管的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)是以N型半導(dǎo)體為基片，在上面形成用砷作摻雜劑的N-外延層。陽(yáng)極使用鉬或鋁等材料制成阻檔層。用二氧化硅(SiO2)來(lái)消除邊緣區(qū)域的電場(chǎng)，提高管子的耐壓值。N型基片具有很小的通態(tài)電阻，其摻雜濃度較H-層要高100%倍。在基片下邊形成N+陰極層，其作用是減小陰極的接觸電阻。通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，N型基片和陽(yáng)極金屬之間便形成肖特基勢(shì)壘，如圖所示。當(dāng)在肖特基勢(shì)壘兩端加上正向偏壓(陽(yáng)極金屬接電源正極，N型基片接電源負(fù)極)時(shí)，肖特基勢(shì)壘層變窄，其內(nèi)阻變小;反之，若在肖特基勢(shì)壘兩端加上反向偏壓時(shí)，肖特基勢(shì)壘層則變寬，其內(nèi)阻變大。

肖特基整流管僅用一種載流子(電子)輸送電荷，在勢(shì)壘外側(cè)無(wú)過(guò)剩少數(shù)載流子的積累，因此，不存在電荷儲(chǔ)存問(wèn)題(Qrr→0)，使開(kāi)關(guān)特性獲得時(shí)顯改善。其反向恢復(fù)時(shí)間已能縮短到10ns以內(nèi)。但它的反向耐壓值較低，一般不超過(guò)去時(shí)100V。因此適宜在低壓、大電流情況下工作。利用其低壓降這特點(diǎn)，能提高低壓、大電流整流(或續(xù)流)電路的效率。

利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成肖特基勢(shì)壘構(gòu)成的微波二極管稱為肖特基勢(shì)壘二極管。這種器件對(duì)外主要呈現(xiàn)非線性電阻特性是構(gòu)成微波混頻器、檢波器和微波開(kāi)關(guān)等的核心元件。

結(jié)構(gòu)

肖特基勢(shì)壘二極管有兩種管芯結(jié)構(gòu):點(diǎn)接觸型和面結(jié)合型如圖所示。

點(diǎn)接觸型管芯用一根金屬絲壓接在N型半導(dǎo)體外延層表面上形成金半接觸。面結(jié)合型管芯先要在N型半導(dǎo)體外延層表面上生成二氧化硅(SiO2)保護(hù)層,再用光刻的辦法腐蝕出一個(gè)小孔,暴露出N型半導(dǎo)體外延層表面,淀積一層金屬膜(一般采用金屬鉬或鈦,稱為勢(shì)壘金屬)形成金半接觸,再蒸鍍或電鍍一層金屬(金、銀等)構(gòu)成電極。

兩種管芯結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體一側(cè)都采用重?fù)诫sN+層作襯底,并在其上形成歐姆接觸的電極。面結(jié)合型管性能要優(yōu)于點(diǎn)接觸管,

主要原因在于:

(1) 點(diǎn)接觸管表面不易清潔

針點(diǎn)壓力會(huì)造成半導(dǎo)體表面畸變

其接觸勢(shì)壘不是理想的肖特基勢(shì)壘

受到機(jī)械震動(dòng)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生顫抖噪聲。面結(jié)合型管金半接觸界面比較平整不暴露而較易清潔

其接觸勢(shì)壘幾乎是理想的肖特基勢(shì)壘。

2) 不同的點(diǎn)接觸管在生產(chǎn)時(shí)壓接壓力不同

使得肖特基結(jié)的直徑不同

因此性能一致性差可靠性也差。面結(jié)合型管采用平面工藝

因此性能穩(wěn)定,一致性好,不易損壞。圖中給出一種面結(jié)合型二極管的結(jié)構(gòu)圖和等效電路。從中可以看出各部分的結(jié)構(gòu)尺寸量級(jí)。通常這種管芯要進(jìn)行封裝才能方便地使用。肖特基勢(shì)壘二極管的典型封裝結(jié)構(gòu)可采用“炮彈”式、微帶式、SOT貼片式等如圖2-30所示。

問(wèn):肖特基二極管與普通二極管從外觀上如何區(qū)分？肖特基二極管與普通二極管標(biāo)識(shí)有何區(qū)別？

答：除了型號(hào)，外形上一般沒(méi)什么區(qū)別，但可以測(cè)量正向壓降進(jìn)行區(qū)別，直接用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)（小電流）普通二極管在0.5V以上，肖特基二極管在0.3V以下，大電流時(shí)普通二極管在0.8V左右，肖特基二極管在0.5V以下；SR350 就是表示3A50V。另肖特基二極管耐壓一般在100V以下，沒(méi)有150V以上的。