肖特基勢壘二極管SBD工作原理,應用-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-09-28
肖特基勢壘二極管利用金屬-半導體(M-S)接觸特性制成，有點接觸型和面結合型兩種管芯結構。
傳統SBD是通過金屬與半導體接觸而構成。金屬材料可選用鋁、金、鉬、鎳和鈦等，半導體通常為硅（Si）或砷化鎵（GaAs）。
由于電子比空穴遷移率大，為獲得良好的頻率特性，故選用N型半導體材料作為基片。為了減小SBD的結電容，提高反向擊穿電壓，同時又不使串聯電阻過大，通常是在N+襯底上外延一高阻N-薄層。
一般的二極管是利用PN接合來發揮二極管特性，而肖特基勢壘二極管是利用了金屬和半導體接合產生的肖特基勢壘。
與一般的PN結二極管相比，具有正向電壓 (VF) 低，開關速度快的特點。但漏電流 (IR) 大，有如果熱設計錯誤則引起熱失控的缺點。
肖特基勢壘形成：當金屬與半導體接觸時，由于金屬的導帶能級高于半導體的導帶能級，而金屬的價帶能級低于半導體的價帶能級，形成了肖特基勢壘。肖特基勢壘是一個勢壘能量，阻止了電子從半導體向金屬方向的流動。
正向偏置條件下：以N型半導體為例，當SBD處于正向偏置時，即將金屬連接到正電壓端，半導體連接到負電壓端，肖特基勢壘被減小，電子可以從半導體的導帶躍遷到金屬的導帶。這使得電流可以流過SBD，形成正向電流。
反向偏置條件下：當SBD處于反向偏置時，即將金屬連接到負電壓端，半導體連接到正電壓端，肖特基勢壘被加大，阻止了電子從半導體向金屬方向的流動。這使得SBD處于截止狀態，幾乎沒有反向電流流過。
快速開關特性：由于SBD沒有PN結的擴散區域，它具有較小的載流子存儲時間和較快的開關速度。這使得SBD適用于高頻應用和快速開關電路。
肖特基勢壘二極管的應用
混頻器
SBD常用于500Hz至10,000Hz頻率范圍的混頻器，具有高頻特性，適用于信號轉換場景。
光纖通信與光信號傳輸
憑借高速響應特性，該器件廣泛應用于光纖通信系統，實現環境光檢測及短距離光信號傳輸。
電子電路保護
在開關電源和反向保護電路中，SBD通過快速導通特性實現瞬態抑制功能，可吸收浪涌功率并保護精密元件。
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