|
|||||||||||
| 技術(shù)交流 | 電路欣賞 | 工控天地 | 數(shù)字廣電 | 通信技術(shù) | 電源技術(shù) | 測控之家 | EMC技術(shù) | ARM技術(shù) | EDA技術(shù) | PCB技術(shù) | 嵌入式系統(tǒng) 驅(qū)動編程 | 集成電路 | 器件替換 | 模擬技術(shù) | 新手園地 | 單 片 機 | DSP技術(shù) | MCU技術(shù) | IC 設(shè)計 | IC 產(chǎn)業(yè) | CAN-bus/DeviceNe |
肖特基二極管簡介 |
| 作者：rickyice 欄目：IC設(shè)計 |
基本原理是：在金屬（例如鉛）和半導體（N型硅片）的接觸面上，用已形成的肖特基來阻擋反向電壓。肖特基與PN結(jié)的整流作用原理有根本性的差異。其耐壓程度只有40V左右。其特長是：開關(guān)速度非�？欤悍聪蚧謴蜁r間特別地短。因此，能制作開關(guān)二極和低壓大電流整流二極管。 肖特基二極管(Schottky Barrier DIODE) 它是具有肖特基特性的“金屬半導體結(jié)”的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除鎢材料外，還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導體材料采用硅或砷化鎵，多為型半導體。這種器件是由多數(shù)載流子導電的，所以，其反向飽和電流較以少數(shù)載流子導電的PN結(jié)大得多。由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應甚微，所以其頻率響僅為RC時間常數(shù)限制，因而，它是高頻和快速開關(guān)的理想器件。其工作頻率可達100GHz。并且，MIS（金屬－絕緣體－半導體）肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或發(fā)光二極管。 肖特基二極管(Schottky DIODEs)： 肖特基二極管利用金屬與半導體接觸所形成的勢壘對電流進行控制。它的主要特點是具有較低的正向壓降（0.3V至0.6V）；另外它是多子參與導電，這就比少子器件有更快的反應速度。肖特基二極管常用在門電路中作為三極管集電極的箝位二極管，以防止三極管因進入飽和狀態(tài)而降低開關(guān)速度。 肖特基勢壘二極管SBD（Schottky Barrier DIODE，簡稱肖特基二極管）是近年來間世的低功耗、大電流、超高速半導體器件。其反向恢復時間極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.4V左右，而整流電流卻可達到幾千安培。這些優(yōu)良特性是快恢復二極管所無法比擬的。中、小功率肖特基整流二極管大多采用封裝形式。 1．結(jié)構(gòu)原理 綜上所述，肖特基整流管的結(jié)構(gòu)原理與PN結(jié)整流管有很大的區(qū)別通常將PN結(jié)整流管稱作結(jié)整流管，而把金屬-半導管整流管叫作肖特基整流管，近年來，采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世，這不僅可節(jié)省貴金屬，大幅度降低成本，還改善了參數(shù)的一致性。 肖特基整流管僅用一種載流子（電子）輸送電荷，在勢壘外側(cè)無過剩少數(shù)載流子的積累，因此，不存在電荷儲存問題（Qrr→0），使開關(guān)特性獲得時顯改善。其反向恢復時間已能縮短到10ns以內(nèi)。但它的反向耐壓值較低，一般不超過去時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，能提高低壓、大電流整流（或續(xù)流）電路的效率 。 肖特基勢壘二極管SBD（Schottky Barrier DIODE，簡稱肖特基二極管）是近年來間世的低功耗、大電流、超高速半導體器件。其反向恢復時間極短（可以小到幾納秒），正向?qū)▔航祪H0.4V左右，而整流電流卻可達到幾千安培。這些優(yōu)良特性是快恢復二極管所無法比擬的。中、小功率肖特基整流二極管大多采用封裝形式。 1．結(jié)構(gòu)原理 肖特基二極管是貴金屬（金、銀、鋁、鉑等）A為正極，以N型半導體B為負極，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-半導體器件。因為N型半導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中擴散。顯然，金屬A中沒有空穴，也就不存在空穴自A向B的擴散運動。隨著電子不斷從B擴散到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，從而消弱了由于擴散運動而形成的電場。當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散運動達到相對的平衡，便形成了肖特基勢壘。 典型的肖特基整流管的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。它是以N型半導體為基片，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，當加上正偏壓E時，金屬A和N型基片B分別接電源的正、負極，此時勢壘寬度Wo變窄。加負偏壓-E時，勢壘寬度就增加，見圖2。 綜上所述，肖特基整流管的結(jié)構(gòu)原理與PN結(jié)整流管有很大的區(qū)別通常將PN結(jié)整流管稱作結(jié)整流管，而把金屬-半導管整流管叫作肖特基整流管，近年來，采用硅平面工藝制造的鋁硅肖特基二極管也已問世，這不僅可節(jié)省貴金屬，大幅度降低成本，還改善了參數(shù)的一致性。 肖特基整流管僅用一種載流子（電子）輸送電荷，在勢壘外側(cè)無過剩少數(shù)載流子的積累，因此，不存在電荷儲存問題（Qrr→0），使開關(guān)特性獲得時顯改善。其反向恢復時間已能縮短到10ns以內(nèi)。但它的反向耐壓值較低，一般不超過去時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，能提高低壓、大電流整流（或續(xù)流）電路的效率 。 2．性能比較 表1列出了肖特基二極管現(xiàn)超快恢復二極管、快恢復二極管、硅高頻整流二極管、硅高速開關(guān)二極管的性能比較。由表可見，硅高速開關(guān)二極管的trr雖極低，但平均整流電流很小，不能作大電流整流用。 3．檢測方法 下面通過一個實例來介紹檢測肖特基二極管的方法。檢測內(nèi)容包括：①識別電極；②檢查管子的單向?qū)щ娦�；③測正向?qū)航礦F；④測量反向擊穿電壓VBR。 被測管為B82-004型肖 特基管，共有三個管腳，外形如圖4所示，將管腳按照從左至右順序編上序號①、②、③。選擇500型萬用表的R×1檔進行測量，全部數(shù)據(jù)整理成表2。 測試結(jié)論： 第一，根據(jù)①—②、③—②間均可測出正向電阻，判定被測管為共陰對管，①、③腳為兩個陽極，②腳為公共陰極。 第二，因①—②、③—②之間的正向電阻只幾歐姆，而反向電阻為無窮大，故具有單向?qū)щ娦浴? 第三，內(nèi)部兩只肖特基二極管的正向?qū)▔航捣謩e為0.315V、0.33V，均低于手冊中給定的最大允許值VFM(0.55V)。 另外使用ZC 25-3型兆歐表和500型萬用表的250VDC檔測出，內(nèi)部兩管的反向擊穿電壓VBR依次為140V、135V。查手冊，B82-004的最高反向工作電壓（即反向峰值電壓）VBR=40V。表明留有較高的安全系數(shù)。 |
| 2樓： | >>參與討論 |
| 作者： sheepyang 于 2006/2/23 9:59:00 發(fā)布：
樓主有沒有工藝方面的介紹 聽說做好這個東西不是很容易。 |
|
|
|
| 免費注冊為維庫電子開發(fā)網(wǎng)會員，參與電子工程師社區(qū)討論，點此進入 |
Copyright © 1998-2006 m.58mhw.cn 浙ICP證030469號 |