肖特基勢壘二極管簡稱肖特基二極管或肖特基管。
英文全稱：Schottky Barrier Diode
英文縮寫：SBD
肖特基二極管，屬于大電流、低功耗、低壓、超高速半導(dǎo)體功率器件。它的正向?qū)▔航祪H為0.4V左右，反向恢復(fù)時(shí)間極短，可小至幾納秒；其整流電流可高達(dá)幾百至幾千安培。這些優(yōu)良性能是快恢復(fù)及超快恢復(fù)二極管所不具備的。
肖特基二極管的工作原理
肖特基二極管是用鉬、金、銀等貴金屬為陽極，用N型半導(dǎo)體材料為陰極，利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性，從而制成的一種金屬/半導(dǎo)體器件。
肖特基二極管屬于五層器件，中間層以N型半導(dǎo)體為基片，上面用砷作摻雜劑的N-外延層，最上面用金屬材料鉬構(gòu)成的陽極。
N型基片具備很小的導(dǎo)通電阻，在基片下面依次是N+陰極層、金屬陰極。
如下圖所示：典型的肖特基二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
典型的肖特基二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
近年，采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管，不僅改善了器件參數(shù)的一致性、還能節(jié)省貴金屬，減少環(huán)境污染。
通過調(diào)整結(jié)構(gòu)和參數(shù)，能在基片與陽極金屬之間形成合適的肖特基墊壘。
當(dāng)加上正偏壓E時(shí)，勢壘寬度W0變窄；加負(fù)偏壓-E時(shí)，勢壘寬度W0變寬，如下圖所示：
外加偏壓時(shí)勢壘寬度的變化情況
肖特基二極管僅僅只用一種載流子(電子)輸送電荷，然而在勢壘的外側(cè)無過剩的少數(shù)載流子積累，所以它不存在電荷儲(chǔ)存效應(yīng)，這個(gè)特性使得開關(guān)特性得到明顯改善，反向恢復(fù)時(shí)間能縮短到10ns以內(nèi)。但是存在一個(gè)缺陷，反向耐壓較低，一般不超過100V，使得它僅適宜在低電壓、大電流下工作。它的低正向壓降特性，能提高大電流整流(或續(xù)流)電路的效率。
肖特基二極管的典型伏安特性如下圖所示：
肖特基二極管的典型伏安特性
如圖所示，正向?qū)妷航橛阪N管與硅管之間，但它的構(gòu)造原理與PN結(jié)二極管有本質(zhì)區(qū)別。
下表列出了， 肖特基二極管、超快恢復(fù)二極管、快恢復(fù)二極管、高頻硅整流管的性能比較：
通過測量二極管正向壓降，能容易區(qū)分是肖特基二極管還是超快恢復(fù)二極管。
通常利用數(shù)字萬用表的二極管檔測量二極管的UF值，當(dāng)UF≈0.3V時(shí)是肖特基二極管，UF≈0.55～0.6V時(shí)是超快恢復(fù)二極管。測量值偏小的原因，是因?yàn)槎O管檔的測試電流較小(一般為1mA)。
肖特基二極管的選取原則
開關(guān)電源的輸出整流管適宜采用肖特基二極管，因?yàn)樗牡蛪航荡箅娏魈匦裕欣谔岣唠娫葱省?/div>
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肖特基二極管的反向峰值電壓，應(yīng)選取大于等于最大反向峰值電壓的2倍。
最大反向峰值電壓=輸出電壓+（次級(jí)匝數(shù)/初級(jí)匝數(shù)*直流輸入電壓最大值）
肖特基二極管的平均整流電流，應(yīng)選取大于等于最大連續(xù)輸出電流的3倍。
舉個(gè)栗子：
某開關(guān)電源的輸出電壓Uo=12V，最大連續(xù)輸出電流Iom=5A，最大輸出功率Pom=60W。
已知：高頻變壓器，初級(jí)匝數(shù)Np=54匝，次級(jí)匝數(shù)Ns=5匝，直流輸入電壓最大值UImax=375V(對(duì)應(yīng)的交流輸入最大電壓為265V)。
可算出，最大反向峰值電壓=12+（5/54*375）=46.7V
得出：
肖特基二極管的反向峰值電壓=2*46.7=93.4V
肖特基二極管的平均整流電流=3*5=15A
結(jié)論：
此時(shí)可選擇烜芯微公司生產(chǎn)的MBR20100型肖特基二極管可以滿足要求，它的反向峰值電壓=100V，平均整流電流=20A，反向恢復(fù)時(shí)間10ns。
【需要特別指出】
肖特基二極管的最高反向工作電壓一般不超過100V，只適合作低壓、大電流整流用。當(dāng)Uo≥30V時(shí)，須用耐壓100V以上的超快恢復(fù)二極管來代替肖特基二極管，不過電源效率會(huì)略有下降。
肖特基二極管的常用型號(hào)與參數(shù)
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