普通硅二极管@@与肖特基二极管@@@@,究竟有@@何异同@@?

问@@:普通硅二极管@@与肖特基二极管@@@@的异同@@?

答@@:两种@@二极管都是@@单向导电@@,可用于整流@@场合@@。

区别是@@普通硅二极管@@的耐压可以做得较高@@@@,但是@@@@它的恢复速度低@@,只能用在@@低频的整流@@上@@,如果是@@高频的就会因为无法快速恢复而发生反向漏电@@,最后导致管子严重发热烧毁@@;肖特基二极管@@的耐压能常较低@@,但是@@@@它的恢复速度快@@,可以用在@@高频场合@@,故开关电源采用@@此种二极管作为整流@@输出用@@,尽管如此@@,开关电源上的整流@@管温度还是@@很高的@@。

肖特基二极管@@是@@以其发明人肖特基博士@@(Schottky)命名的@@,是@@肖特基势垒二极管@@(Schottky Barrier Diode,缩写成@@SBD)的简称@@@@。

和其他的二极管@@比起来@@,肖特基二极管@@有@@什么特别的呢@@?

SBD不是@@利用@@P型@@半导体@@@@与@@N型@@半导体@@@@接触@@形成@@PN结原理制作的@@,而是@@利用金@@属@@与半导体@@接触@@形成的金@@属@@@@-半导体@@结原理制作的@@@@。因此@@,SBD也称为金@@属@@@@-半导体@@(接触@@)二极管或@@表面势垒二极管@@,它是@@一种热载流子二极管@@。

典型@@的肖特基整流@@管的内部电路结构@@是@@以@@N型@@半导体@@@@为基片@@,在@@上面形成用砷作掺杂剂的@@N-外延层@@。阳极使用钼@@或@@铝等材料制成阻档层@@。用二氧化硅@@(SiO2)来消除边缘区域的电场@@,提高@@管子的耐压值@@@@@@。N型@@基片具有@@很小的通态电阻@@,其掺杂浓度较@@H-层要高@@100%倍@@。在@@基片下边形成@@N+阴极层@@,其作用是@@减小阴极的接触@@电阻@@。通过调整结构@@参数@@,N型@@基片和阳极金@@属@@之间便形成肖特基势垒@@,如图@@所示@@@@。当@@在@@肖特基势垒两端加上正向偏压@@(阳极金@@属@@接电源正极@@,N型@@基片接电源负极@@)时@@,肖特基势垒层变窄@@,其内阻变小@@;反之@@,若在@@肖特基势垒两端加上反向偏压时@@@@,肖特基势垒层则变宽@@,其内阻变大@@。

肖特基整流@@管仅用一种载流子@@(电子@@)输送电荷@@,在@@势垒外侧无过剩少数载流子的积累@@,因此@@,不存在@@电荷储存问@@题@@(Qrr→0),使开关特性获得时@@显改善@@。其反向恢复时@@间@@已能缩短到@@@@10ns以内@@。但它的反向耐压值@@@@较低@@@@,一般不超过去时@@@@100V。因此@@适宜在@@低压@@、大电流@@情况下工作@@。利用其低压降这特点@@,能提高@@低压@@、大电流@@整流@@@@(或@@续流@@)电路的效率@@。

利用金@@属@@与半导体@@接触@@形成肖特基势垒构成@@的微波二极管称为肖特基势垒二极管@@。这种器件对外主要呈现非线性电阻特性是@@构成@@微波混频器@@、检波器和微波开关等的核心@@188足彩外围@@app 。

结构@@:

肖特基势垒二极管有@@两种@@管芯结构@@@@:点接触@@型@@和面结合型@@@@,如下图@@所示@@@@:

点接触@@型@@管芯用一根金@@属@@丝压接在@@@@N型@@半导体@@@@外延层@@表面@@上形成金@@半接触@@@@@@。面结合型@@管芯先要在@@@@N型@@半导体@@@@外延层@@表面@@上生成二氧化硅@@(SiO2)保护层@@,再用光刻的办法腐蚀出一个小孔@@,暴露出@@N型@@半导体@@@@外延层@@表面@@,淀积一层金@@属@@膜@@(一般采用@@金@@属@@钼@@或@@钛@@,称为势垒金@@属@@@@)形成金@@半接触@@@@,再蒸镀或@@电镀一层金@@属@@@@(金@@、银等@@)构成@@电极@@。

两种@@管芯结构@@的半导体@@一侧都采用@@重掺杂@@N+层作衬底@@,并在@@@@其上形成欧姆接触@@的电极@@。面结合型@@管性能要优于点接触@@管@@。

主要原因在@@于@@:

(1)点接触@@管表面不易清洁@@,针点压力会造成半导体@@表面畸变@@。其接触@@势垒不是@@理想的肖特基势垒受到@@机械震动时@@还会产生颤抖噪声@@。面结合型@@管金@@半接触@@界面比较平整不暴露而较易清洁其接触@@势垒几乎是@@理想的肖特基势垒@@。

(2)不同的点接触@@管在@@生产时@@压接压力不同@@,使得肖特基结的直径不同@@。因此@@性能一致性差可靠性也差@@。面结合型@@管采用@@平面工艺@@,因此@@性能稳定@@,一致性好@@,不易损坏@@。

图@@中给出一种面结合型@@二极管的结构@@图@@和@@等效电路@@。从@@中可以看出各部分的结构@@尺寸量级@@。通常@@这种管芯要进行封装才能方便地使用@@。肖特基势垒二极管的典型@@封装结构@@可采用@@@@“炮弹@@”式@@、微带式@@@@、SOT贴片式@@等如图@@@@2-30所示@@:


问@@:肖特基二极管@@与普通@@二极管从@@外观上如何区分@@?肖特基二极管@@与普通@@二极管标识有@@何区别@@?

答@@:除了型@@号@@,外形上一般没什么区别@@,但可以测量正向压降进行区别@@,直接用数字万用表测@@(小电流@@)普通二极管在@@@@0.5V以上@@,肖特基二极管@@在@@@@0.3V以下@@,大电流@@时@@普通二极管在@@@@@@0.8V左右@@,肖特基二极管@@在@@@@0.5V以下@@;SR350 就是@@表示@@3A50V。另肖特基二极管@@耐压一般在@@@@100V以下@@,没有@@@@150V以上@@的@@。

什么是@@快恢复@@二极管@@@@?

快恢复@@二极管@@(简称@@FRD)是@@一种具有@@开关特性好@@、反向恢复时@@间@@短特点的半导体@@二极管@@,主要应用于开关电源@@、PWM脉宽调制器@@、变频器等电子@@电路中@@,作为高频整流@@二极管@@、续流二极管或@@阻尼二极管使用@@。

快恢复@@二极管@@的内部结构@@@@:

与普通@@PN结二极管不同@@,它属于@@PIN结型@@二极管@@,即在@@@@P型@@硅材料与@@N型@@硅材料中间增加了基区@@I,构成@@PIN硅片@@。因基区很薄@@,反向恢复电荷很小@@,所以@@快恢复@@二极管@@的反向恢复时@@间@@@@较短@@,正向压降较低@@,反向击穿电压@@(耐压值@@@@)较高@@

通常@@,5~20A的快恢复@@二极管@@管采用@@@@TO–220FP塑料封装@@,20A以上@@的@@大功率快恢复@@二极管@@采用@@顶部带金@@属@@散热片的@@TO–3P塑料封装@@,5A以下@@的快恢复@@二极管@@则采用@@@@DO–41、DO–15或@@DO–27等规格塑料封装@@@@。

采用@@TO–220或@@TO–3P封装的@@大功率快恢复@@二极管@@@@,有@@单管@@和双管之分@@。双管的管脚引出方式@@又分为共阳和共阴@@。

性能特点@@:

(1)反向恢复时@@间@@
反向恢复时@@间@@tr的定义是@@@@:电流通过零点由正向转换到@@规定低值@@的时@@间间隔@@。它是@@衡量高频续流及整流@@器件性能的重要技术@@指标@@。反向恢复电流的波形如图@@@@1所示@@。IF为正向电流@@@@,IRM为最大反向恢复电流@@。Irr为反向恢复电流@@,通常@@规定@@Irr=0.1IRM。当@@t≤t0时@@,正向电流@@I=IF。当@@t>t0时@@,由于整流@@器件上的正向电压突然变成反向电压@@,因此@@正向电流@@迅速降低@@,在@@t=t1时@@刻@@,I=0。然后整流@@器件上流过反向电流@@IR,并且@@IR逐渐增大@@;在@@t=t2时@@刻@@达到@@最大反向恢复电流@@IRM值@@。此后受正向电压的作用@@,反向电流逐渐减小@@,并在@@@@t=t3时@@刻@@达到@@规定值@@@@Irr。从@@t2到@@t3的反向恢复过程与电容器放电过程有@@相似之处@@。

(2)快恢复@@、超快恢复@@二极管@@的结构@@特点@@
快恢复@@二极管@@的内部结构@@@@与普通@@二极管不同@@,它是@@在@@@@P型@@、N型@@硅材料中间增加了基区@@I,构成@@P-I-N硅片@@。由于基区很薄@@,反向恢复电荷很小@@,不仅大大减小了@@trr值@@,还降低了瞬态正向压降@@,使管子能承受很高的反向工作电压@@。快恢复@@二极管@@的反向恢复时@@间@@@@一般为几百纳秒@@@@,正向压降约为@@0.6V,正向电流@@是@@几安培至几千安@@培@@,反向峰值@@电压可达几百到@@几千伏@@。超快恢复@@二极管@@的反向恢复电荷进一步减小@@,使其@@trr可低至几十纳秒@@@@。

20A以下@@的快恢复@@及超快恢复@@二极管@@大多采用@@@@TO-220封装形式@@@@。从@@内部结构@@看@@,可分成单管@@@@、对管@@(亦称双管@@)两种@@。对管@@内部包含两只快恢复@@二极管@@@@,根据两只二极管接法的不同@@,又有@@共阴对管@@@@@@、共阳对管@@@@之分@@。图@@2(a)是@@C20-04型@@快恢复@@二极管@@@@(单管@@)的外形及内部结构@@@@。(b)图@@和@@(c)图@@分别是@@@@C92-02型@@(共阴对管@@@@)、MUR1680A型@@(共阳对管@@@@)超快恢复@@二极管@@的外形与构造@@。它们均采用@@@@TO-220塑料封装@@,几十安的快恢复@@二极管@@一般采用@@@@TO-3P金@@属@@壳封装@@。更大容量@@(几百安@@~几千安@@)的管子则采用@@螺栓型@@或@@平板型@@封装形式@@@@@@。
问@@:肖特基二极管@@和快恢复@@二极管@@又什么区别@@?

答@@:快恢复@@二极管@@是@@指反向恢复时@@间@@很短@@的二极管@@@@(5us以下@@),工艺上多采用@@掺金@@措施@@,结构@@上有@@采用@@@@PN结型@@结构@@@@,有@@的采用@@改进的@@PIN结构@@。其正向压降高于普通二极管@@(1-2V),反向耐压多在@@@@1200V以下@@。从@@性能上可分为快恢复@@和超快恢复@@两个等级@@。前者反向恢复时@@间@@为数百纳秒@@或@@更长@@,后者则在@@@@100纳秒@@以下@@@@。

肖特基二极管@@是@@以金@@属@@和半导体@@接触@@形成的势垒为基础的二极管@@@@,简称@@肖特基二极管@@@@(Schottky Barrier Diode),具有@@正向压降低@@(0.4--0.5V)、反向恢复时@@间@@很短@@(10-40纳秒@@),而且反向漏电流较大@@,耐压低@@,一般低于@@150V,多用于低电压场合@@。

这两种@@管子通常@@用于开关电源@@。

肖特基二极管@@和快恢复@@二极管@@区别@@:前者的恢复时@@间比后者小一百倍@@左右@@@@,前者的反向恢复时@@间@@@@大约为几纳秒@@@@。

前者的优点还有@@低功耗@@,大电流@@,超高速@@;电气特性当@@然都是@@二极管@@。

快恢复@@二极管@@在@@制造工艺上采用@@掺金@@@@,单纯的扩散等工艺@@,可获得较高@@的开关速度@@,同时@@也能得到@@较高@@的耐压@@。目前@@,快恢复@@二极管@@主要应用在@@逆变电源中做整流@@@@188足彩外围@@app 。

肖特基二极管@@:反向耐压值@@@@较低@@40V-50V,通态压降@@0.3-0.6V,小于@@10nS的反向恢复时@@间@@@@。它是@@具有@@肖特基特性的@@“金@@属@@半导体@@结@@”的二极管@@。其正向起始电压较低@@。其金@@属@@层除材料外@@,还可以采用@@金@@@@、钼@@、镍@@、钛等材料@@。其半导体@@材料采用@@硅或@@砷化镓@@,多为@@N型@@半导体@@@@。这种器件是@@由多数载流子导电的@@,所以@@,其反向饱和电流较以少数载流子导电的@@PN结大得多@@。由于肖特基二极管@@中少数载流子的存贮效应甚微@@,所以@@其频率响仅为@@RC时@@间常数限制@@,因而@@,它是@@高频和快速开关的理想器件@@。其工作频率可达@@100GHz。并且@@,MIS(金@@属@@-绝缘体@@-半导体@@)肖特基二极管@@可以用来制作太阳能电池或@@发光二极管@@。

快恢复@@二极管@@:有@@0.8-1.1V的正向导通压降@@,35-85nS的反向恢复时@@间@@@@,在@@导通和截止之间迅速转换@@,提高@@了器件的使用频率并改善了波形@@。快恢复@@二极管@@在@@制造工艺上采用@@掺金@@@@,单纯的扩散等工艺@@,可获得较高@@的开关速度@@,同时@@也能得到@@较高@@的耐压@@.目前@@快恢复@@二极管@@主要应用在@@逆变电源中做整流@@@@@@188足彩外围@@app 。

快速恢复二极管@@,顾名思义@@,是@@比普通二极管@@PN结的单向导通阀门恢复快的二极管@@@@!用途也很广@@。

问@@:肖特基二极管@@的主要应用场景是@@什么@@?

虽然肖特基二极管@@已经上市有@@几十年了@@,新的发展和产品却不断增强了它的特性并扩展了应用的可能性@@。除了太阳能电池板和汽车@@,它们现在@@也被用于笔记本电脑@@、智能手机和平板电脑的电池充电器@@。但是@@@@,哪些肖特基二极管@@适合于何种用途呢@@?

肖特基二极管@@主要用于以下@@两个领域@@:

(1)整流@@,换句话说@@,在@@开关电源@@(开关模式@@电源@@,SMPS)或@@电源整流@@器内部的交流至直流转换@@,以及直流电压转换@@。

(2)阻止直流电流和相反极性的直流的反向流动@@,例如当@@电池插入不正确时@@@@。

由于其较高@@的开关速度@@,肖特基二极管@@主要用于高达微波范围的高频应用@@。这也是@@由于它们的低饱和能力@@。因此@@,它们通常@@在@@开关电源@@中以续流二极管或@@整流@@器二极管的形式@@用作降低感应电压的保护二极管@@,还可用作检测电路的解调器@@。

问@@:为什么有@@的二极管@@是@@三个管教@@?

有@@些用于全波整流@@的二极管@@外形象三极管@@,是@@两个二极管反向联接@@(负极并在@@@@一起@@)封装的@@,一般中间为负极@@,是@@为节约地方@@,使电路板更紧蔟@@。

来源@@:硬件十万个为什么@@