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SBD的主要优点包括两个方面:
1)由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度,故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低(约低0.2V)。
2)由于SBD是一种多数载流子导电器件,不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。SBD的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间,完全不同于PN结二极管的反向恢复时间。由于SBD的反向恢复电荷非常少,故开关速度非常快,开关损耗也特别小,尤其适合于高频应用。
但是,由于SBD的反向势垒较薄,并且在其表面极易发生击穿,所以反向击穿电压比较低。由于SBD比PN结二极管更容易受热击穿,反向漏电流比PN结二极管大。
SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流,在非常高的频率下(如X波段、C波段、S波段和Ku波段)用于检波和混频,在高速逻辑电路中用作箝位。在IC中也常使用SBD,像SBD、TTL集成电路早已成为TTL电路的主流,在高速计算机中被广泛采用。
肖特基二极管,一种与传统PN结二极管不同的电子元件,借助金属和半导体之间的势垒效应产生整流效果。在电子学中,这种接触被称为“金属半导体结”,简称肖特基势垒二极管,通常被称为肖特基二极管。主要采用硅(Si)半导体材料制造,也有少量使用砷化镓(GaAs)制作的。
肖特基二极管的特点
1、肖特基二极管的高度要比PN结势垒的高度更低,同时它正向导通门限电压以及正向电压都要比PN结二极管低。
2、肖特基二极管是一种多数载流子导电的器件,而且它的电容的充电和放电时间和速度与同类的器件相比有所不同。同时因为肖特基二极管本身的电荷比较的少,所以在正真运行的过程中它的开关的速度是非常快的,而且它在运作过程中的消耗量也是非常小,很适用于那些高频的操作。
3、肖特基二极管具有反向势垒比较薄的特点,因此在运行的过程中容易对表面造成一定的伤害,所以它的反向击穿电压就比较低了。
4、肖特基二极管与其它相似的器件相比,比较容易受热击穿,所以它本身的反向漏电流是比较大的。
肖特基二极管封装肖特基二极管分为有引线和表面安装(贴片式)两种封装形式。1、引线式封装这种肖特基二极管通常作为高频大电流整流二极管、续流二极管或保护二极管使用。它有单管式和对管(双二极管)式两种封装形式。肖特基对管又有共阴(两管的负极相连)、共阳(两管的正极相连)和串联(一只二极管的正极接另一只二极管的负极)三种管脚引出方式。2、贴片式封装采用表面封装的肖特基二极管有单管型、双管型和三管型等多种封装形式。
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。
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。
开关电源有高频变压器、高频电容、高反压大功率晶体管、功率整流二极管、控制IC等主要部件组成。次级整流二极管作为耗能部件,损耗大,(约占电源功耗的30%),发热高,它的选用对电源的整机效率和可靠性指标是非常关键的因素,这就要求整流二极管在高速大电流工作状态下应具有正向压降VF小、反向反向漏电IR小、恢复时间Trr短的特性。