一、肖特基二极管

　　肖特基二极管是以其发明者肖特基博士研究生（Schottky）取名的，SBD是肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，缩写成SBD）的通称。SBD并不是运用P型半导体与N型半导体触碰产生PN结基本原理制造的，只是运用金属材料与半导体材料触碰产生的金属材料－半导体材料结基本原理制造的。因而，SBD也称之为金属材料－半导体材料（触碰）二极管或外表能隙二极管，它是一种热自由电子二极管。

　　基本原理

　　肖特基二极管是贵重金属（金、银、铝、铂等）A为正级，以N型半导体B为负级，运用二者表面上建立的能隙具备整流器特点而制作的金属材料-半导体元器件。由于N型半导体中普遍存在着很多的电子器件，贵重金属中仅有少量的自由电荷，因此 电子器件便从含量高的B中往浓度值低的A中蔓延。显而易见，金属材料A中沒有空穴，也就不会有空穴自A向B的蔓延健身运动。伴随着电子器件不断地从B蔓延到A，B表层电子器件浓度值逐步减少，表层电荷平衡被毁坏，因此就产生能隙，其电场方向为B→A。但在该静电场功效下，A中的电子器件也会发生从A→B的甩尾健身运动，进而削弱了因为蔓延健身运动而产生的静电场。当确立起一定总宽的空间电荷区后，静电场导致的电子器件飘移健身运动和含量差异造成的电子器件蔓延健身运动做到相应的均衡，便产生了肖特基势垒。

　　典型性的肖特基稳压管的內部线路构造是以N型半导体为硅片，在上面产生用砷作掺杂剂的N-外延性层。阳极氧化应用钼或铝等材质做成阻档层。用二氧化硅（SiO2）来解决边沿地区的静电场，提升 管道的抗压值。N型硅片具备不大的通态电阻器，其夹杂浓度值较H-层要高100%倍。在硅片下面产生N 负极层，其功效是减少负极的回路电阻。根据优化结构主要参数，N型硅片和阳极氧化金属材料中间便产生肖特基势垒，如下图所示。当在肖特基势垒两边再加上正方向偏压（阳极氧化金属材料插线正级，N型硅片插线负级）时，肖特基势垒层变小，其阻值缩小；相反，若在肖特基势垒两边再加上反方向偏压时，肖特基势垒层则变大，其内电阻增大。

　　总的来说，肖特基稳压管的构造机理与PN结稳压管有非常大的差别一般将PN结稳压管称之为结稳压管，而把金属材料-半软管稳压管称为肖特基稳压管，选用硅平面工艺生产制造的铝硅肖特基二极管也已面世，这不仅仅可节约贵重金属，大幅度减少成本费，还改进了主要参数的一致性。

　　功效

　　肖特基二极管肖特基（Schottky）二极管，又被称为肖特基势垒二极管（通称 SBD），它属一种功耗低、快速半导体元器件。最明显的特性为反向恢复時间非常短（能够 小到几纳秒），正指导通损耗仅0.4V上下。其多作为高频率、低电压、大电流量整流二极管、续流二极管、维护二极管，也有效在卫星通信等电源电路中作整流二极管、小数据信号检波二极管应用。在通信电源、变频调速器等中非常普遍。

　　一个典型性的运用，是在双极型晶体三极管 BJT 的电路里边，根据在 BJT 上联接 Shockley 二极管来箝位，促使晶体三极管在通断模式时实际上 处在很贴近截至情况，进而提升 晶体三极管的按钮速率。这类办法是 74LS，74ALS，74AS 等典型性数据 IC 的 TTL內部控制电路中采用的技术性。

　　肖特基（Schottky）二极管的最大的优点是正方向损耗 VF 较为小。在一样电流量的情形下，它的顺向损耗要小很多。此外它的修复时间较短。它也是有一些缺陷：抗压相对比较低，泄露电流稍大点。采用时要全方位考虑到。

　　运用

　　SBD的构造及特性使其适用于在低电压、大电流量輸出场所作为高频率整流器，在十分高的次数下（如X波段、C波段、S股票波段和Ku波段）用以检波和混频，在快速时序逻辑电路中作为箝位。在IC中也常应用SBD，像SBD？TTL集成电路芯片早就变成 TTL电路的流行，在快速电脑中被普遍选用。

　　除开一般PN结二极管的性能主要参数以外，用以检波和混频的SBD电气设备主要参数还包含高频特性阻抗（指SBD增加额定值本振效率时对特定高频所出现的特性阻抗，一般在200Ω～600Ω中间）、工作电压回损（一般≤2）和噪声系数等。

　　二、快修复二极管

　　快修复二极管（通称FRD）是一种具备电源开关性能好、反向恢复时间较短特性的半导体材料二极管，关键运用于开关电源电路、PWM脉冲宽度调制器、变频调速器等电子线路中，做为高频率整流二极管、续流二极管或减振二极管应用。 快修复二极管的构造与一般PN结二极管不一样，它归属于PIN结型二极管，即在P型光伏材料与N型光伏材料之间提升了基区I，组成PIN单晶硅片。因基区非常薄，反向恢复正电荷不大，因此 快修复二极管的反向恢复時间较短，正方向损耗较低，反方向击穿电压（抗压值）较高。

　　结构特点

　　快修复二极管的构造与一般二极管不一样，它是在P型、N型光伏材料之间提升了基区I，组成P-I-N单晶硅片。因为基区非常薄，反向恢复正电荷不大，不但大大的减少了trr值，还减少了暂态正方向损耗，使管道能承载很高的反方向工作标准电压。快修复二极管的反向恢复時间一般为好几百纳秒，正方向损耗约为0.6V，正方向电流量是几皮安至好几千皮安，反方向最高值工作电压可以达到好几百到好几千伏。极快修复二极管的反向恢复正电荷进一步减少，使其trr可低至几十纳秒。20A下列的快修复及极快修复二极管大多数选用TO-220封装类型。

　　从内部构造看，可分为单管系统、对管（亦称多管）二种。对管內部包括二只快修复二极管，依据二只二极管接线方法的不一样，又有共阴对管、共阳对管之分。图2（a）是C20-04型快修复二极管（单管系统）的外型及内部构造。（b）图和（c）图分别是C92-02型（共阴对管）、MUR1680A型（共阳对管）极快修复二极管的外观与结构。他们均选用TO-220塑胶封裝，

　　几十安的快修复二极管一般选用TO-3P金属材料壳封裝。更大空间（好几百安～好几千安）的管道则选用地脚螺栓型或平板电脑型封装类型。

　　三、肖特基二极管和快修复二极管有什么不同

　　肖特基二极管的基本概念是：在金属材料（比如铅）和半导体材料（N型单晶硅片）的表面上，用已产生的肖特基来阻拦反方向工作电压。肖特基与PN结的整流器功效基本原理有原则性的差别。其抗压水平仅有40V上下。其专长是：电源开关速率特别快：反向恢复時间非常地短。因而，能制做开关二极管和低电压大电流量整流二极管。

　　肖特基二极管它是具备肖特基特点的“金属材料半导体材料结”的二极管。其正方向起止工作电压较低。其金属材料层除钨原材料外，还能够选用金、钼、镍、钛等原材料。其半导体器件选用硅或氮化镓，多见型半导体。这类元器件是由大部分自由电子导电性的，因此 ，其反方向饱和电流较以极少数自由电子导电性的PN结大很多。因为肖特基二极管中极少数自由电子的存储效用微乎其微，因此 其頻率响仅为RC稳态值限定，因此，它是高频率和快速开关的理想化元器件。其输出功率可以达到100GHz。而且，MIS（金属材料-导体和绝缘体-半导体材料）肖特基二极管能够 用于制做太阳能电池板或发光二极管。

　　肖特基二极管运用金属材料与半导体材料触碰所建立的能隙对电流量完成操纵。它的主要特点是具备较低的顺向损耗（0.3V至0.6V）;此外它是多子参加导电性，这就比少子元器件有更快的反应速率。肖特基二极管常见在逻辑门中做为三极管集电结的箝位二极管，以避免三极管因进到饱和而减少电源开关速率。

　　肖特基势垒二极管反向恢复時间非常短（能够 小到几纳秒），正指导通损耗仅0.4V上下，而整流器电流量却可到达上千皮安。这种优异性能是快修复二极管所无可比拟的。肖特基稳压管的构造机理与PN结稳压管有非常大的差别，一般将PN结稳压管称之为结稳压管，而把金属材料-半软管稳压管称为肖特基稳压管，近些年，选用硅平面工艺生产制造的铝硅肖特基二极管也已面世，这不仅仅可节约贵重金属，大幅度减少成本费，还改进了主要参数的一致性，肖特基稳压管仅用一种自由电子（电子器件）运输正电荷，在能隙两侧无产能过剩极少数自由电子的累积，因而，不会有正电荷存储难题（Qrr→0），使电源开关特点得到 时显改进。其反向恢复時间已能缩减到10ns之内。但它的方向抗压值较低，一般不超过去时100V。因而适合在低电压、大电流量状况下工作中。运用其低电压降这特性，能提升 低电压、大电流量整流器（或续流）电源电路的高效率 。

　　快修复二极管就是指反向恢复時间很短的二极管（5us下列），加工工艺上多选用掺金对策，构造上面有选用PN结型构造，有的使用改善的PIN构造。其正方向损耗高过一般二极管（1-2V），反方向抗压多在1200V下列。

　　从功能上可划分为快修复和极快修复2个级别。前面一种反向恢复時间为百余纳秒或更长，后面一种则在100纳秒下列，快修复二极管在制作技术上选用掺金，单纯性的传播等加工工艺，可得到 较高的按钮速率，与此同时也可以获得较高的抗压。现阶段快修复二极管关键使用在变频电源中做整流器元器件。 快修复二极管具备电源开关性能好，反向恢复时间较短、正方向电流量大、体型小、安裝简单等优势。 极快修复二极管SRD则是在快恢复二极管基本上进步而成的，其反向恢复時间trr值已贴近于肖特基二极管的指标值。他们可普遍用以开关电源电路、脉冲宽度调制器（PWM）、ups电源（UPS）、交流电机变频式变速（VVVF）、感应加热等设备中，作高频率、大工作电流的续流二极管或稳压管，是极有发展潜力的电力工程、电子器件半导体元器件。

　　反向恢复時间，什么叫反向恢复時间？当另加二极管的工作电压一瞬间从正方向转到反方向时，流过元器件的电流量并不可以相对地一瞬间从正方向电流量变换为反方向电流量。这时，正方向引入的极少数自由电子（空穴）被空间电荷区的强静电场提取，因为这种空穴的硬度高过基区均衡空穴相对密度，因此在逆向参考点一瞬间将造成一个远高于反方向泄露电流的方向电流量，即反向恢复电流量IRM.此外，合乎全过程的加强也在加快这种附加自由电子相对密度的降低，直至基区中累积的附加自由电子的彻底消退，反方向电流量才降低并平稳到反方向泄露电流。全部过程中所历经的时长为反向恢复時间。 反向恢复時间trr的理解是：电流量根据零点由正方向变换到要求低值易耗的间隔时间。它是考量高频率续流及电子整流器件特性的主要性能指标。反向恢复电流量IF为正方向电流量，IRM为较大 反向恢复电流量。 Irr为反向恢复电流量，一般要求Irr=0.1IRM。当t≤t0时，正方向电流量I=IF。当t》t0时，因为电子整流器件上的顺向工作电压忽然变为反方向工作电压，因而正方向电流量快速减少，在t=t1时刻，I=0。随后电子整流器件名流过反方向电流量IR，而且IR慢慢扩大;在t=t2時刻到达较大 反向恢复电流量IRM值。自此受正方向电压的作用，反方向电流量慢慢减少，并在t=t3時刻做到标准值Irr。从t2到t3的反向恢复全过程与电力电容器充放电全过程有共同之处。

　　快修复、极快修复二极管的结构特点 快修复二极管的构造与一般二极管不一样，它是在P型、N型光伏材料之间提升了基区I，组成P-I-N单晶硅片。因为基区非常薄，反向恢复正电荷不大，不但大大的减少了trr值，还减少了暂态正方向损耗，使管道能承载很高的反方向工作标准电压。快修复二极管的反向恢复時间一般为好几百纳秒，正方向损耗约为0.6V，正方向电流量是几皮安至好几千皮安，反方向最高值工作电压可以达到好几百到好几千伏。极快修复二极管的反向恢复正电荷进一步减少，使其trr可低至几十纳秒。 20A下列的快修复及极快修复二极管大多数选用TO-220封装类型。精确测量反向恢复時间，由直流电流源供要求的IF，脉冲计数器历经隔直电力电容器C加差分信号，运用电子器件数字示波器观查到的trr值，即是以I=0的時刻到IR=Irr時刻所历经的時间。 设元器件內部的反方向恢正电荷为Qrr，相关trr≈2Qrr/IRM得知，当IRM为一定时，反向恢复正电荷越小，反向恢复時间就愈短。

　　基本检查方式 在业余组情况下，运用数字万用表能检验快修复、极快修复二极管的单边导电率，及其內部有没有引路、短路故障常见故障，并能测到正指导通损耗。若配上兆欧表，还能精确测量反方向击穿电压。案例：精确测量一只极快修复二极管，其技术参数为：trr=35ns，IF=5A，IFSM=50A，VRM=700V。将数字万用表拨至R&TImes;1档，读取正方向电阻器为6.4？，n′=19.5格;反方向电阻器则为无穷。 进一步求取VF=0.03V/格&TImes;19.5=0.585V。证实管道是好的。

　　常见问题：

　　1）有一些单管系统，共三个脚位，正中间的为空脚，一般在出产时剪去，但还有不剪的。

　　2）若对管内有一只管道毁坏，则可做为单管系统应用。

　　3）测正指导通损耗时，务必应用R&TImes;1档。若用R&TImes;1k档，因检测电流量过小，远小于管道的常规工作中电流量，故测到的VF值将显著稍低。在上面事例中，假如挑选R×1k档精确测量，正方向电阻器就相当于2.2k？，这时n′=9格。从而估算出的VF值仅0.27V，远小于标准值（0.6V）。快修复二极管的修复时间200-500ns超迅速二极管的修复时间30-100。

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