1.工作原理
肖特基二極管是貴金屬(金、銀、鋁、鉑等)A為正極,以N型半導(dǎo)體B為負(fù)極,利用二者接觸面上形成的勢壘具有整流特性而制成的多屬-半導(dǎo)體器件。因為N型半導(dǎo)體中存在著大量的電子,貴金屬中僅有極少量的自由電子,所以電子便從濃度高的B中向濃度低的A中擴(kuò)散。顯然,金屬A中沒有空穴,也就不存在空穴自A向B的擴(kuò)散運動。隨著電子不斷從B擴(kuò)散到A,B表面電子濃度表面逐漸降輕工業(yè)部,表面電中性被破壞,于是就形成勢壘,其電場方向為B→A。但在該電場作用之下,A中的電子也會產(chǎn)生從A→B的漂移運動,從而消弱了由于擴(kuò)散運動而形成的電場。當(dāng)建立起一定寬度的空間電荷區(qū)后,電場引起的電子漂移運動和濃度不同引起的電子擴(kuò)散運動達(dá)到相對的平衡,便形成了肖特基勢壘。
圖1 肖特基二極管結(jié)構(gòu)圖
典型的肖特基二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。它是以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。陽極(阻檔層)金屬材料是鉬。二氧化硅(SiO2)用來消除邊緣區(qū)域的電場,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。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù),可在基片與陽極金屬之間形成合適的肖特基勢壘,當(dāng)加上正偏壓E時,金屬A和N型基片B分別接電源的正、負(fù)極,此時勢壘寬度Wo變窄。加負(fù)偏壓-E時,勢壘寬度就增加。
2.封裝
肖特基二極管分為有引線和表面安裝(貼片式)兩種封裝形式:
2.1有引線式封裝
采用有引線式封裝的肖特基二極管通常作為高頻大電流整流二極管、續(xù)流二極管或保護(hù)二極管使用。它有單管式和對管(雙二極管)式兩種封裝形式(如圖2所示)。肖特基對管又有共陰(兩管的負(fù)極相連)、共陽(兩管的正極相連)和串聯(lián)(一只二極管的正極接另一只二極管的負(fù)極)三種管腳引出方式(如圖3所示)。
圖2 有引線式封裝圖
圖3 管腳引出方式圖
2.2表面封裝
采用表面封裝的肖特基二極管有單管型、雙管型和三管型等多種封裝形式(如圖4所示),有九種管腳引出方式,見圖5:
圖4 表面封裝圖
圖5 九種管腳引出方式圖
以上就是肖特基二極管的工作原理介紹了。肖特基二極管的結(jié)構(gòu)及特點使其適合于在低壓、大電流輸出場合用作高頻整流,在非常高的頻率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于檢波和混頻,在高速邏輯電路中用作箝位。在IC中也常使用SBD,像SBDTTL集成電路早已成為TTL電路的主流,在高速計算機(jī)中被廣泛采用。
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