一、定义
肖特基(Schottky)通常指肖特基二极管(Schottky Diode),其核心特性基于金属与半导体接触形成的肖特基势垒(Schottky Barrier)。
二、关键特性
1. 低正向压降(0.15~0.45V)
原理:金属(如铂、钨)与N型半导体接触时,电子从半导体流向金属,形成势垒,但势垒高度低于PN结二极管(硅PN结约0.7V)。
优势:适用于高频、低压电路(如开关电源、射频检波),减少能量损耗。
对比:普通硅二极管正向压降更高(0.6~1.2V),肖特基效率更优。
2. 超快开关速度
无少数载流子存储效应:肖特基二极管是多数载流子(电子)器件,反向恢复时间(trr)极短(可低至纳秒级)。
应用场景:高频整流(MHz以上)、数字电路钳位、高速开关电源。
限制:反向漏电流较大,高温下更显著。
3. 高温敏感性
反向漏电流问题:势垒高度随温度升高而降低,导致反向电流指数级增加(需注意散热设计)。
材料改进:碳化硅(SiC)肖特基二极管可耐受更高温(>200℃),适用于汽车电子、工业设备。
4. 低结电容
金属-半导体结特性:结电容小(通常几皮法),适合高频信号处理(如微波混频器、射频应用)。
与PIN二极管对比:PIN二极管电容更大,但可承受更高反向电压。
5. 耐压与电流限制
低反向击穿电压:通常<100V(硅基肖特基),高压场景需选用SiC或GaN肖特基(可达数千伏)。
电流能力:大电流型号(如TO-220封装)可达数十安培,但需平衡散热与效率。
三、肖特基与其他二极管的对比
特性 | 肖特基二极管 | 普通PN结二极管 | 齐纳二极管 |
正向压降 | 0.15~0.45V | 0.6~1.2V | 0.6V(正向) |
开关速度 | 极快(ns级) | 慢(μs级) | 中等 |
反向漏电流 | 较高(温度敏感) | 较低 | 可控(稳压用) |
主要用途 | 高频整流、低压电路 | 通用整流 | 电压基准、保护 |
四、应用场景建议
推荐使用:开关电源、便携设备、射频电路、高速数字信号、新能源汽车、工业电源。
避免场景:高压反向(>100V)或高温无散热设计的场合。
肖特基二极管的特性使其成为高效率、高频应用的理想选择,但需根据具体需求权衡电压、温度及漏电流限制综合选型。