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肖特基二极管的作用

Release time：2024-01-05

author：AMEYA360

source：网络

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　　肖特基二极管是一种重要的半导体器件，由金属-半导体接触形成。它具有许多独特的特性和应用。本文AMEYA360将详细介绍肖特基二极管的结构、工作原理以及它在电子领域中的重要作用。

肖特基二极管的作用

　　1.肖特基二极管的结构与原理

　　结构：

　　肖特基二极管由P型半导体和金属之间的异质接触组成。通常使用高功函数金属(如铝)和N型或P型半导体(如硅)之间的接触来构建肖特基二极管。这种接触使得形成的结构在一个方向上具有低阻抗，而在另一个方向上则存在高阻抗。

　　工作原理：

　　肖特基二极管的工作原理基于金属与半导体之间的巨大功函数差异。当肖特基二极管处于导通状态时，电子从P型半导体区域注入金属，同时空穴从金属注入P型半导体。这种注入现象导致形成了一个非平衡的空间电荷区，有利于电流的快速流动。

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　　2.肖特基二极管的特性与应用

　　低正向电压降：肖特基二极管的显著特点是在正向偏置时具有较低的电压降。这意味着相对于普通二极管，肖特基二极管可以在较低的电压条件下进行导通，从而减少能量损耗。这使得肖特基二极管特别适用于需要低功耗和高效率的电路设计。

　　快速开关特性：由于肖特基二极管具有非常短的载流子寿命，它具有快速开关特性。肖特基二极管的快速开关速度使其在高频电路中发挥重要作用，例如射频收发器、调制解调器等。

　　低反向漏电流：与普通二极管相比，肖特基二极管具有更低的反向漏电流。这是因为金属-半导体接触的障垒阻止了反向电流的流动。这种特性使得肖特基二极管在需要抑制反向漏电流的应用中非常有用，例如精密测量、传感器电路等。

　　温度稳定性好：肖特基二极管的反向漏电流与温度变化关系较小。相对于普通二极管，肖特基二极管的温度稳定性更好，适用于需要在宽范围温度条件下工作的电路。

　　高频调制器和检波器：由于肖特基二极管的快速开关特性和低正向电压降，它们广泛应用于高频调制器和检波器中。肖特基二极管能够以高效率进行信号调制和检测，使其成为无线通信系统中的重要组成部分。

　　肖特基二极管是一种具有独特特性的半导体器件，由金属-半导体接触构成。它具有低正向电压降、快速开关特性、低反向漏电流和温度稳定性好等优点。这些特性使得肖特基二极管在电子领域中发挥重要作用。

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TVS二极管和齐纳二极管的区别

　　TVS(Transient Voltage Suppressors)二极管和齐纳二极管都具有在施加反向电压后，在某一电压下击穿、钳制电压的特性。本应用笔记将对 TVS 二极管和齐纳二极管的区别予以说明。I-V 特性上的使用范围区别Figure 1 是齐纳二极管的 I-V 特性，Figure 2 是 TVS 二极管的 I-V 特性。这两个二极管都利用了反方向特性这一点，但是齐纳二极管主要用于稳压用途，所以设计成在 1mA 到 40mA 这样的小电流区域电压稳定，不能流过大电流(Figure 1 的阴影部分)。在击穿区域内施加指定的小电流 IZ 时，二极管两端电压值被规定为齐纳电压 VZ。齐纳二极管通常在使用时处于击穿状态。　　对于 TVS 二极管，为了不妨碍保护电路的驱动电压，通常使用在切断电压 VRWM 以下电压范围内(Figure 2 右侧的阴影部分)。然后，施加浪涌等过电压时会击穿、流过数 A 到数十 A 的电流(左侧的阴影部分)。由于通常情况下不可以击穿，因此规定了绝对不会引起击穿的电压最大值即截至电压 VRWM 和击穿电压 VBR 两种。　　由于击穿电压 VBR 与齐纳电压 VZ 一样使用小电流进行测量，因此与实际应用条件下的雪崩电压不同。因此，将流过大电流时的最大击穿电压规定为钳位电压 VCL。Datasheet 上参数定义的区别TVS 二极管和齐纳二极管的 datasheet 上规定的差异如 Table 1 所示。在前面中也说明过，由于齐纳二极管主要用于稳压用途，所以只规定了小电流域的齐纳电压 VZ。与此相对，TVS 二极管有着小电流区域的击穿电压 VBR、截至电压 VRWM、高电流区域的钳位电压 VCL3 个参数的区分。只有 TVS 二极管会有表示在特定浪涌波形中能承受的最大浪涌功率的峰值脉冲功率 PPP 和表示最大浪涌电流的峰值脉冲电流 IPP 的定义。仅有 TVS 二极管有 ESD 对策用的 ESD 耐量的规定。对于端子间电容，在通信线路中使用时，需要选择数据波形不会被电容影响而钝化的端子间电容值，因此仅 TVS 二极管有该项规定。如上所述，齐纳二极管主要用于稳压，因此 datasheet 上的参数定义主要是齐纳电压等，项目较少。而 TVS 二极管的目的是保护其他设备不受浪涌的影响，所以电压的参数定义比较广泛，还规定了 ESD 耐量和端子间容量等重要项目。

2025-07-10 15:01 reading：579

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